載人月球車的懸架系統(tǒng)在月球車的車輪和車身間起到動(dòng)力傳導(dǎo)、緩沖減振的作用,是影響整車越障性能、抗傾覆性、操縱穩(wěn)定性以及行駛平順性等性能指標(biāo)重要組成部分。由于月面環(huán)境與地面環(huán)境差異較大,尤其是低重力場下懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各方面參數(shù)均受到影響,為使載人月球車具有與地面車輛接近的平順性、舒適性及操縱穩(wěn)定性,需要專門對月球車的懸架形式進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。本文參考阿波羅載人月球車及越野車選擇了懸架結(jié)構(gòu)型式,設(shè)計(jì)了懸架主要參數(shù)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的布置方式及各部分的具體結(jié)構(gòu),分析并計(jì)算了懸架系統(tǒng)在不同工況下的受力。建立了月球車懸架系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型,通過計(jì)算推導(dǎo)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)桿件間運(yùn)動(dòng)關(guān)系,分析了懸架桿件的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性,計(jì)算了懸架系統(tǒng)固有頻率與振型�；贛atlab軟件中的Simulink模塊建立了等效振動(dòng)模型,研究懸架系統(tǒng)在外界激勵(lì)下的時(shí)域、頻域響應(yīng)情況,對比分析了懸架參數(shù)對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。基于ADAMS/View建立了月球車四分之一懸架系統(tǒng)的參數(shù)化模型并進(jìn)行越障仿真,得到不同簧下質(zhì)量、阻尼比下懸架系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)隨時(shí)間變化曲線及功率譜密度,經(jīng)過對比分析驗(yàn)證了懸架參數(shù)選擇的合理性。此外基于Ansys軟件中Wor... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國阿波羅月球車[5]

3哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文翻越障礙以及采集月壤標(biāo)本。月球車一號(hào)共在月球表面進(jìn)行了十個(gè)半月的探測，直至其攜帶的能源耗荊期間通過攝像機(jī)拍攝了兩萬多張照片，進(jìn)行了500多次月壤力學(xué)特性試驗(yàn)以及20多次化學(xué)成分分析，鉆取并采集190g月壤標(biāo)本。月球車二號(hào)(Lunokhod-2)與月球車一號(hào)的任務(wù)基本一致，但攜帶了更多的探測設(shè)備，在月球表面進(jìn)行了四個(gè)月的探測，拍攝了共計(jì)八萬余張?jiān)卤碚掌虑蜍囈惶?hào)與月球車二號(hào)均采用的是扭力式杠桿獨(dú)立懸架。圖1-2蘇聯(lián)“Lunokhod”月球車[6]目前NASA宇航局提出了“重返月球”計(jì)劃，研制了一輛名為“Chariot”的月球卡車，如圖1-3所示[7]。“Chariot”翻譯成中文意為“戰(zhàn)車”，巨大的體型與其名稱十分相符�！皯�(zhàn)車”的質(zhì)量為2000kg，可承載1000kg的有效載荷，最高時(shí)速為20km/h，可以翻越25度以內(nèi)的月面斜坡，有效行駛范圍為100km�！皯�(zhàn)車”的宇航員需要站在駕駛臺(tái)上駕駛，而駕駛臺(tái)可以在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以保證駕駛員更加清晰地了解周圍的環(huán)境�！皯�(zhàn)車”共有12個(gè)輪子，同樣可以全方位轉(zhuǎn)動(dòng)。因此除了正常的前進(jìn)、后退外，“戰(zhàn)車”還能夠完成左右的橫向行駛。圖1-3“Chariot”載人月球車[7]另外，歐洲空間局設(shè)計(jì)了Analog-1月球探測車，日本宇航局研制了月球母子探測車[8]，隨著人類深空探測技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的月球車概念方案將被提出。目前為止，除美國外的其他國家對載人月球車的研究較少。而美國方面新型載人月球車也正在順利地研制過程中。因此在載人月球車領(lǐng)域的研究中，美國的

3哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文翻越障礙以及采集月壤標(biāo)本。月球車一號(hào)共在月球表面進(jìn)行了十個(gè)半月的探測，直至其攜帶的能源耗荊期間通過攝像機(jī)拍攝了兩萬多張照片，進(jìn)行了500多次月壤力學(xué)特性試驗(yàn)以及20多次化學(xué)成分分析，鉆取并采集190g月壤標(biāo)本。月球車二號(hào)(Lunokhod-2)與月球車一號(hào)的任務(wù)基本一致，但攜帶了更多的探測設(shè)備，在月球表面進(jìn)行了四個(gè)月的探測，拍攝了共計(jì)八萬余張?jiān)卤碚掌虑蜍囈惶?hào)與月球車二號(hào)均采用的是扭力式杠桿獨(dú)立懸架。圖1-2蘇聯(lián)“Lunokhod”月球車[6]目前NASA宇航局提出了“重返月球”計(jì)劃，研制了一輛名為“Chariot”的月球卡車，如圖1-3所示[7]�！癈hariot”翻譯成中文意為“戰(zhàn)車”，巨大的體型與其名稱十分相符。“戰(zhàn)車”的質(zhì)量為2000kg，可承載1000kg的有效載荷，最高時(shí)速為20km/h，可以翻越25度以內(nèi)的月面斜坡，有效行駛范圍為100km�！皯�(zhàn)車”的宇航員需要站在駕駛臺(tái)上駕駛，而駕駛臺(tái)可以在360°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，以保證駕駛員更加清晰地了解周圍的環(huán)境�！皯�(zhàn)車”共有12個(gè)輪子，同樣可以全方位轉(zhuǎn)動(dòng)。因此除了正常的前進(jìn)、后退外，“戰(zhàn)車”還能夠完成左右的橫向行駛。圖1-3“Chariot”載人月球車[7]另外，歐洲空間局設(shè)計(jì)了Analog-1月球探測車，日本宇航局研制了月球母子探測車[8]，隨著人類深空探測技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的月球車概念方案將被提出。目前為止，除美國外的其他國家對載人月球車的研究較少。而美國方面新型載人月球車也正在順利地研制過程中。因此在載人月球車領(lǐng)域的研究中，美國的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于ANSYS的某汽車懸架有限元分析[J]. 翟培培.  現(xiàn)代機(jī)械. 2019(02)
[2]空間機(jī)械臂水下試驗(yàn)及其關(guān)鍵技術(shù)綜述[J]. 曾磊,孫鵬飛,陳明,金儼,劉賓.  載人航天. 2016(01)
[3]美國的中性浮力設(shè)備及其應(yīng)用[J]. 馬愛軍,盧來潔,張磊,劉巍.  載人航天. 2012(04)
[4]空間微重力環(huán)境地面模擬試驗(yàn)方法綜述[J]. 齊乃明,張文輝,高九州,霍明英.  航天控制. 2011(03)
[5]主被動(dòng)結(jié)合式月球車懸架設(shè)計(jì)[J]. 蘇波,江磊,楊樹嶺,盧國軒.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2011(05)
[6]基于ADAMS的載人月球車性能分析[J]. 黃淼,聶宏,陳金寶.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2010(20)
[7]搖臂式月球車的運(yùn)動(dòng)學(xué)建模及懸架參數(shù)優(yōu)化[J]. 李所軍,高海波,鄧宗全.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2009(09)
[8]中國高校月球車研發(fā)成果豐碩[J]. 林一平.  中國航天. 2009(07)
[9]汽車懸架主要性能參數(shù)的匹配研究[J]. 王宇,秦峰,高連興.  拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車. 2006(02)

博士論文
[1]基于路面識(shí)別的車輛半主動(dòng)懸架控制研究[D]. 秦也辰.北京理工大學(xué) 2016
[2]載人月球車懸架與車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 范雪兵.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]菱形車懸架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)分析[D]. 毛建中.湖南大學(xué) 2009
[4]串聯(lián)多關(guān)節(jié)懸架六輪月球車移動(dòng)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陶建國.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]車輛懸架系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王維銳.浙江大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于ANSYS Workbench的某車架有限元分析及輕量化研究[D]. 趙艷梅.鄭州大學(xué) 2018
[2]火星巡視器低重力試驗(yàn)系統(tǒng)二維跟蹤控制研究[D]. 張寧波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]宇航員低重力模擬訓(xùn)練被動(dòng)外骨骼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 江一帆.南京航空航天大學(xué) 2017
[4]車輛懸架系統(tǒng)及整車平順性研究[D]. 葉東.陜西科技大學(xué) 2017
[5]懸吊式低重力模擬系統(tǒng)研究[D]. 蔣銀飛.電子科技大學(xué) 2017
[6]月球車含隙鉸可展帆板原理樣機(jī)研制[D]. 喬國勇.燕山大學(xué) 2017
[7]懸吊法水平隨動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 高揚(yáng).哈爾濱理工大學(xué) 2017
[8]載人月球車折展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D]. 吳義舉.重慶大學(xué) 2016
[9]懸吊式宇航員低重力模擬系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及控制分析[D]. 項(xiàng)升.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[10]機(jī)械臂多力場耦合仿真研究[D]. 沈曉鵬.北京理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3074425