《表2 船体倾角与船体接地面积之间的关系》

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《船式拖拉机船体行驶阻力性能优化分析》

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仿真计算过程中，通过调节船体下陷量，6种不同倾角船体在水田泥浆中保持相同排泥体积，因此船体的接地面积（投影面积）会有变动，从而也会影响船体的平均接地比压[14]，其推荐范围为（4000～20000)Pa。由式（3）可知，所研究船体的平均接地比压都在推荐范围内。不同倾角结构船体的阻力计算结果，如图4(a）所示。结果表明船体底板倾角的改变对粘压阻力影响甚小，但对摩擦阻力影响颇大。图4(b）表示不同倾角减阻率，可见随着倾角的增大，减阻效果也在增强，倾角30°时摩擦阻力减阻率为18.59%，此时总阻力减阻率为16.76%。倾角的变化对粘压阻力的影响甚弱，这是由粘压阻力的性质和泥浆的流变性能决定的。倾角的改变，只能稍微改变船体压力水平相等区域的面积，同时由于泥浆的流动性有限，由图5(a）可知，只能稍微影响船体首尾压力分布，故粘压阻力大小变动甚微。与粘压阻力不同，倾角结构大小对摩擦阻力有一定的影响。从图5(b）可知，在船体底部，剪切应力最大，往船体边缘处，剪切应力逐渐减小。在实际工况中，泥浆在船体周边一定范围之外均没有速度的，船体以一定的速度在泥浆表面滑行时，对“流入”船体底部的泥浆有一定的压实和剪切作用，压实作用则主要体现在船体底部，剪切作用主要体现在船体两侧边缘处，船体在运动过程中，剪切作用和压实作用共同对船体摩擦力做贡献，而且受到压实作用的泥浆与船体之间的摩擦力将会大于船体两侧泥浆的剪切作用，故船体底部剪切应力最大，越往船体边缘处，剪切应力逐渐减小。由图5(b）可知，相对于平板船体来说，有一定倾角的船体的同一水平层次的剪切应力面积将会减小，最大剪切应力面积减少程度尤为明显，因此总摩擦阻力随倾角的增大而减小。