오프로드 차량이 연약 지반에서 주행할 때 바퀴와 지면 간 상호작용의 동적 역학 거동은 매우 복잡하며, 바퀴의 함몰 정도와 통과 능력은 차량 지반 역학 연구의 핵심이다. 연약 지반에서 바퀴의 동역학적 특성을 탐구하기 위해 본 논문에서는 연속-비연속 요소법(Continuous-discontinuous Element Method, CDEM)과 입자 이산 요소법(Discrete Element Method, DEM)을 결합한 연동 계산 방법을 제안한다. 이 방법에서 바퀴는 CDEM 요소로, 연약 지반은 DEM 입자로 표현되며, CDEM 요소와 DEM 입자 사이에는 페널티 스프링을 통해 결합한다. 바퀴에 동적 토크를 가하여 연약 지반에서의 바퀴 마찰, 회전 및 진행 과정을 정확히 시뮬레이션하였다. CDEM과 DEM의 결합을 통해 바퀴 트레드와 장애물이 차량 주행 중 동적 거동에 미치는 영향을 연구하였다. 연구 결과, 트레드 바퀴와 매끈한 바퀴 모두 연약 지반에 명확한 바퀴 자국을 남기며, 트레드 타이어가 매끈한 타이어보다 통과 능력이 더 뛰어나다는 것을 보여준다. 트레드 바퀴의 회전 속도는 낮지만, 평행 이동 속도는 매끈한 바퀴보다 훨씬 높으며, 평행 이동 속도와 선속도의 비율은 약 12.78%인 반면 매끈한 바퀴는 2.80%에 불과하다. 연약 지반 주행 동안 동일 질량에서 매끈한 바퀴의 함몰 깊이가 트레드 바퀴보다 훨씬 크다. 장애물이 있는 지반에서 차량이 주행할 때 지면의 요철과 차량 에너지 소비는 밀접한 관련이 있으며, 요철이 클수록 더 많은 에너지가 필요하다.

바퀴 함몰;연약 지반;CDEM;DEM;수치 시뮬레이션