轮式和履带式车辆的多体动力学（MBD）模型已经得到验证，并用于预测车辆在硬质路面上的各种工况性能。然而，在可变形的地形上进行车辆仿真时，目前的方法还无法完全表示车辆与软土的动态相互作用。设计车辆时，工程师通常会利用其过去的物理测试经验来预测车辆离开硬质路面后的性能。 只有当车辆做出来并测试之后，才能获得有关车辆在软土上的性能的实际数据。对于许多低比率或昂贵的车辆，样机实际上也可能是最终产品，一旦进行越野测试，就需要对实际车辆进行重大修改。
准确地模拟地形力学是理解越野车辆机动特性的关键，并理解车辆和地形的变化将如何影响其动态性能。
离散元模型（DEM）将土壤表示为单个粒子，它与其它粒子之间以及所遇到的任何物理对象之间都具有完全的自由运动。DEM 是一种粒子尺度数值方法，用于对颗粒材料和许多地质材料（包括煤，矿石，土壤，岩石，骨料，颗粒，片剂和粉末）的散料行为进行建模。DEM Solutions 的 EDEM® 是目前该领域领先的解决方案之一。
DEM 允许颗粒分解或者与料床分离，并且可以很容易地表示不同大小和形状的颗粒。可以将不同类型的颗粒混合在一起以获得非均质的材料，或者根据需要分层。由于颗粒是三维动态作用的，因此，侧向推土效应、车轮或履带上的土壤堆积以及小丘的垂向表面特征可以很容易地用土壤模型来表示。另外，可以将颗粒压实一次或多次，以提供各种土壤条件。
MBD 和 DEM 模型的集成
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为了同时用单独的 DEM 土壤模型求解现有的 MBD 车辆模型，需要进行联合仿真，以允许每个求解器准确地计算车辆与土壤相互作用的动态特性（图 1）。MBD / DEM 对象的力和位移必须通过连接和管理通讯的结构化接口在每个程序之间共享。
图 1. Adams-EDEM 联合仿真
当 MBD 模型与软土 EDEM 模型集成时，传统的车辆-路面作用力被车辆和土壤颗粒之间的相应力所代替。MBD 模型在每个积分步骤提供几何位置，然后 EDEM模型根据所采用的离散颗粒模型计算作用在设备零件上的颗粒力。然后，将每个几何体上的合力传递回 MBD模型，MBD模型在随后的动态时间步长中使用这些力。
联合仿真的模型准备
MBD 模型与 DEM 土壤模型集成的第一步是在各自领域验证每个模型。通过隔离初始验证阶段，可以独立测试每个模型，以确保特性符合期望的要求。
验证MSC Adams MBD 模型之后，下一步是确定哪些几何体可能与软土接触。对于轮式车辆，这可能简单来说就是四个轮胎。相反，履带车辆将需要更多的接触几何体，包括履带片段、连接器、车轮和车体。 对于每一个包含相应几何图形的 Adams 零件，都会创建一个GFORCE 元素，保存由 EDEM 土壤模型计算得出的力值。
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