オフロード車両が軟弱地盤上を走行するとき、その車輪と地面の相互作用における動的力学挙動は非常に複雑であり、車輪の沈み込み程度と通過能力は車両地盤力学の研究における重要なポイントである。本研究では、軟弱地盤上での車輪の動的特性を探求するため、連続-非連続要素法（Continuous-discontinuous Element Method、CDEM）と粒子離散要素法（Discrete Element Method、DEM）を組み合わせた連成計算法を提案する。本方法では、車輪はCDEM要素で表現し、軟弱地盤はDEM粒子で表現する。CDEM要素とDEM粒子はペナルティスプリングで連結されており、車輪に動的トルクを加えることで、軟弱地盤上での摩擦、回転、前進の過程を精密にシミュレーションする。CDEMとDEMの連成を活用し、車輪のトレッドパターンや路面障害物が走行中の動的挙動に与える影響を検討した。研究結果より、トレッド付き車輪および滑らかな車輪の両方が軟弱地盤に明確な轍を残し、トレッドタイヤは滑らかなタイヤよりも優れた通過能力を示す。トレッド付き車輪の回転速度は小さいが、その並進速度は滑らかな車輪よりもはるかに高く、並進速度と線速度の比率は約12.78％であるのに対し、滑らかな車輪は2.80％に過ぎない。軟弱地盤上の走行中、同じ質量の条件下で滑らかな車輪の沈み込み深さはトレッド付き車輪よりも著しく大きい。路面に障害物が含まれる場合、地面の凹凸度と車両のエネルギー消費量は密接に関連しており、凹凸度が大きいほど必要なエネルギーが増加することが示された。

車輪沈み込み;軟弱地盤;CDEM;DEM;数値シミュレーション