基于地面力学理论,搭建了月球车样机实验用的松散沙土力学参数测量系统。利用该系统进行土力学压板实验及剪切环实验,对实验数据进行数理统计分析,得出松散沙土力学参数,提出松散沙土剪切模量与接地比压的线性表达式,并分析实验数据误差产生原因。利用所测松散沙土力学参数,对月球车圆柱车轮滚动性能进行理论计算,并与实验数据相比较,结果显示具有较好的预测性,证明了利用该系统及所采用的实验方法进行松散沙土参数测量的可行性。
基于车辆地面力学中土壤的承压、剪切特性以及土力学中被动土压力理论,建立了月球车刚性车轮在松软土壤上前进和转向的轮地作用力学模型;通过数值计算,分析了土壤参数变化及车轮运动滑转率变化对挂钩牵引力、驱动力矩和转向力矩的影响;设计了一套车轮性能参数测试系统,对所设计的一种刚性车轮在松软土壤上运动的力学特性进行了初步的实验测试,并与所建立的力学模型进行了验证分析.