星球車是用于執(zhí)行行星探索任務(wù)最重要探測(cè)器之一,而車輪與星壤直接接觸,起到承載、驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、牽引和適應(yīng)地面等作用,是星球車移動(dòng)系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件之一。彈性輪以其優(yōu)異性能成為我國(guó)未來(lái)星球車車輪研制的主要方向,但受到材料、環(huán)境、剛強(qiáng)度和質(zhì)量約束,金屬?gòu)椥暂喪切乔蜍囓囕喌闹饕问�。因�?建立金屬?gòu)椥暂喤c星壤作用關(guān)系模型并進(jìn)行分析,對(duì)提高星球車機(jī)動(dòng)性能、穩(wěn)定性能和平順性至關(guān)重要。文章設(shè)計(jì)加工了薄壁圓環(huán)彈性輪,通過(guò)土槽試驗(yàn)對(duì)比分析了光面彈性輪、帶輪刺彈性輪和剛性輪的沉陷、掛鉤牽引力、扭矩和牽引效率。試驗(yàn)結(jié)果表明,光面彈性輪和帶輪刺彈性輪沉陷量較剛性輪減小了39.95%和41.47%;光面彈性輪和帶輪刺彈性輪掛鉤牽引力較剛性輪增大了47.53%和102.11%;光面彈性輪和帶輪刺彈性輪扭矩較剛性輪增大了4.20%和27.66%;光面彈性輪和帶輪刺彈性輪牽引效率較剛性輪增大了28.06%和49.13%。試驗(yàn)結(jié)果表明彈性輪較剛性輪具有良好的牽引通過(guò)性能。分析了彈性輪變形特征,建立了彈性輪變形幾何模型。在此基礎(chǔ)上,建立了彈性輪與星壤相互作用的靜態(tài)模型,沉陷模型的平均相對(duì)誤差為6.30%。重點(diǎn)研究彈性輪與星壤...

【文章來(lái)源】： 吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 車輛地面力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 車輛地面力學(xué)研究意義
        1.2.2 車輛地面力學(xué)研究?jī)?nèi)容和方法
    1.3 輪壤作用模型研究現(xiàn)狀
        1.3.1 輪壤相互作用理論基礎(chǔ)
        1.3.2 承壓特性模型
        1.3.3 剪切特性模型
        1.3.4 沉陷模型
        1.3.5 星球車輪研究現(xiàn)狀
        1.3.6 彈性輪壤模型研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來(lái)源及技術(shù)路線
        1.4.1 課題來(lái)源
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 研究主要內(nèi)容
第2章 金屬?gòu)椥暂喸O(shè)計(jì)及土槽試驗(yàn)
    2.1 彈性輪設(shè)計(jì)加工
        2.1.1 光面彈性輪設(shè)計(jì)
        2.1.2 帶輪刺彈性輪設(shè)計(jì)
        2.1.3 等尺寸剛性輪設(shè)計(jì)
    2.2 驅(qū)動(dòng)輪土槽試驗(yàn)
        2.2.1 土槽試驗(yàn)系統(tǒng)標(biāo)定
        2.2.2 土槽牽引通過(guò)性能試驗(yàn)
    2.3 驅(qū)動(dòng)輪牽引通過(guò)性分析
        2.3.1 滑轉(zhuǎn)率
        2.3.2 沉陷
        2.3.3 掛鉤牽引力
        2.3.4 扭矩
        2.3.5 牽引效率
    2.4 本章小節(jié)
第3章 金屬?gòu)椥暂喤c星壤相互作用模型
    3.1 彈性輪變形幾何模型分析
        3.1.1 彈性輪變形幾何特征
        3.1.2 金屬?gòu)椥暂喿冃畏治?br>    3.2 金屬?gòu)椥暂嗢o態(tài)模型
        3.2.1 靜態(tài)沉陷模型建立
        3.2.2 金屬?gòu)椥暂嗢o態(tài)沉陷模型計(jì)算
        3.2.3 金屬?gòu)椥暂嗢o態(tài)沉陷模型驗(yàn)證試驗(yàn)
        3.2.4 金屬?gòu)椥攒囕嗢o態(tài)沉陷模型分析
    3.3 金屬?gòu)椥暂?星壤相互作用模型
        3.3.1 彈性輪-星壤相互作用模型建立
        3.3.2 彈性輪-星壤相互作用模型求解
        3.3.3 彈性輪動(dòng)態(tài)沉陷模型建立
        3.3.4 彈性輪-星壤相互作用土槽驗(yàn)證試驗(yàn)
        3.3.5 模型計(jì)算
        3.3.6 彈性輪-星壤相互作用模型分析
    3.4 本章小節(jié)
第4章 金屬?gòu)椥暂啝恳阅軘?shù)值分析
    4.1 彈性輪與星壤相互作用仿真程序設(shè)計(jì)
        4.1.1 彈性輪與星壤相互作用仿真GUI界面設(shè)計(jì)
        4.1.2 彈性輪與星壤相互作用GUI界面
    4.2 仿真分析
        4.2.1 星壤承壓參數(shù)數(shù)值分析
        4.2.2 星壤剪切參數(shù)數(shù)值分析
        4.2.3 彈性輪參數(shù)數(shù)值分析
    4.3 本章小節(jié)
第5章 結(jié)論和展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文/專利、參加科研和獲獎(jiǎng)情況
    1.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況
    2.申請(qǐng)的專利情況
    3.主持和參加科研情況
    4.主要獲獎(jiǎng)情況
附錄
導(dǎo)師及作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]美國(guó)2020火星車著陸區(qū)遴選進(jìn)展及對(duì)2020中國(guó)火星任務(wù)著陸探測(cè)部分的一些思考 [J]. 葉斌龍,趙健楠,黃俊.  深空探測(cè)學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]2016年中國(guó)十大航天新聞 [J]. 祁首冰,毛凌野.  衛(wèi)星應(yīng)用. 2017(01)
[3]滑轉(zhuǎn)條件下星球車坡面通過(guò)性評(píng)估試驗(yàn) [J]. 黃晗,李建橋,陳百超,吳寶廣,鄒猛.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(16)
[4]輕載荷條件下的篩網(wǎng)輪沉陷 [J]. 李建橋,黃晗,黨兆龍,鄒猛,王洋.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(01)
[5]靈活高效的玉兔號(hào)月球車 [J]. 司馬光.  國(guó)際太空. 2013(12)
[6]火星探測(cè)技術(shù)綜述 [J]. 許春,王成良.  紅外. 2008(07)
[7]21世紀(jì)國(guó)外深空探測(cè)發(fā)展計(jì)劃及進(jìn)展 [J]. 韓鴻碩,陳杰.  航天器工程. 2008(03)
[8]深空探測(cè)車可變直徑車輪牽引通過(guò)性分析 [J]. 孫鵬,高峰,李雯,孫剛.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(12)
[9]地面機(jī)器系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及展望 [J]. 余群.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2000(02)

博士論文
[1]深空探測(cè)車輛篩網(wǎng)輪牽引通過(guò)性研究[D]. 黃晗.吉林大學(xué). 2017
[2]基于車輪力測(cè)試的車輛地面通過(guò)性關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 楊帆.東南大學(xué). 2016
[3]六輪搖臂巡視器建模仿真及試驗(yàn)研究[D]. 毛寧.長(zhǎng)春理工大學(xué). 2014
[4]月/星球車輪地作用地面力學(xué)模型及其應(yīng)用研究[D]. 丁亮.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2010

碩士論文
[1]基于驅(qū)動(dòng)性能試驗(yàn)的載人月球車車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 路達(dá).哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2015
[2]星球車輪原地運(yùn)動(dòng)作用力學(xué)及動(dòng)態(tài)沉陷研究[D]. 楊懷廣.哈爾濱工業(yè)大學(xué). 2015
[3]載人月球車凹面車輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化分析[D]. 宋仲良.湖南大學(xué). 2015
[4]星球車輪地作用測(cè)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D]. 時(shí)洋.哈爾濱理工大學(xué). 2015
[5]基于軟路面的礦用自卸車操縱穩(wěn)定性分析與優(yōu)化[D]. 董志軍.湖南大學(xué). 2014



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