本文關(guān)鍵詞：月球車車輪與土壤作用的力學(xué)特性分析與測試系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 月球探測具有重大的經(jīng)濟和軍事意義,世界上很多國家對此展開了深入的研究。進行月球著陸探測,一輛性能優(yōu)異的月球車是必不可少的裝備。月球車的運動性能在很大程度上取決于月球車車輪的運動與力學(xué)性能,因而對此進行深入研究就顯得非常重要。目前,國內(nèi)一些高校和科研院所研制了多種不同的月球車及車輪的原理樣機,但是對這些車輪與土壤或月壤相互作用的力學(xué)特性的分析與測試的報道還較少,本文將基于地面力學(xué)和土力學(xué)的相關(guān)理論對剛性車輪與土壤相互作用的力學(xué)特性和測試方法進行了深入的分析和研究,并設(shè)計一套月球車車輪性能測試系統(tǒng)。 根據(jù)Bekker半經(jīng)驗法的基本思想,將土壤的力學(xué)特性分解為水平方向的剪切特性和豎直方向的承壓特性,闡述了地面力學(xué)中常見的土壤的承壓、剪切等力學(xué)模型,并引入了朗肯被動土壓力理論,為建立車輪在松軟土壤中前進和轉(zhuǎn)向的力學(xué)模型奠定了基礎(chǔ),同時進行了實驗土壤的剪切實驗,測量了土壤的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角等參數(shù)。 基于地面力學(xué)中的Bekker承壓模型和Janosi剪切模型,建立了一種月球車車輪在松軟地面上前進時的力學(xué)模型,根據(jù)被動土壓力理論,建立了該車輪在轉(zhuǎn)向時的力學(xué)模型,給出了所建方程及模型的數(shù)值解法。 設(shè)計了測試車輪性能的簡易實驗裝置,利用該裝置測試了車輪在實驗所用土壤上運動的部分力學(xué)性能參量,并與理論計算值作了比較,驗證了所建的車輪前進和轉(zhuǎn)向時的力學(xué)模型的正確性。 為了進一步研究分析月球車車輪的力學(xué)性能,本文設(shè)計了一套月球車車輪性能測試系統(tǒng),完成了該系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計,討論了其中涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】：月球車 剛性車輪 土壤 力學(xué)特性 測試系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：V412
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題背景8
• 1.2 研究的目的和意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.3.1 車輪力學(xué)特性的國外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3.2 車輪力學(xué)特性的國內(nèi)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.3 車輪性能測試系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 本課題的主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 土壤的力學(xué)特性及參數(shù)測量15-25
• 2.1 土壤的物理及力學(xué)特性15-19
• 2.1.1 土壤的物理特性15-16
• 2.1.2 土壤的力學(xué)特性16-19
• 2.2 朗肯被動土壓力理論19-21
• 2.2.1 土的壓力類型19-20
• 2.2.2 被動土壓力的計算20-21
• 2.3 月壤的物理及力學(xué)特性21-22
• 2.4 土壤參數(shù)的測量22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 月球車車輪與土壤相互作用的力學(xué)特性分析25-34
• 3.1 車輪前進的力學(xué)模型25-29
• 3.2 車輪轉(zhuǎn)向的力學(xué)模型29-31
• 3.3 車輪輪刺效應(yīng)的處理31-32
• 3.4 車輪力學(xué)參量的數(shù)值計算32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 車輪力學(xué)性能的實驗及分析34-41
• 4.1 簡易實驗裝置設(shè)計34-36
• 4.1.1 工作原理34-35
• 4.1.2 簡易實驗裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計35
• 4.1.3 傳感器及顯示儀的選用35-36
• 4.2 車輪性能參數(shù)的測量36-38
• 4.2.1 車輪掛鉤牽引力的測量36-37
• 4.2.2 轉(zhuǎn)向力矩的測量37-38
• 4.3 車輪力學(xué)性能參數(shù)的誤差分析38-40
• 4.3.1 車輪力學(xué)性能參數(shù)的理論計算38-40
• 4.3.2 車輪力學(xué)性能參數(shù)的誤差分析40
• 4.4 本章小結(jié)40-41
• 第5章 車輪性能測試系統(tǒng)的設(shè)計41-52
• 5.1 車輪測試系統(tǒng)的方案設(shè)計41-42
• 5.2 測試系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計42-48
• 5.2.1 電機及傳感器的選擇42-46
• 5.2.2 測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)46-48
• 5.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計48-51
• 5.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計49-50
• 5.3.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計50-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻53-56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文56-57
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明57-58
• 致謝58-59
• 個人簡歷59

【引證文獻】

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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5 吳玉柱;土槽試驗臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計及部分測試系統(tǒng)的研究[D];吉林農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

6 馮曉斌;軟粘土條件下輪式車輛牽引附著性能的研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

7 姚艷;軟粘土條件下的車輛驅(qū)動力學(xué)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

8 何建方;四輪三軸移動分系統(tǒng)車輪沉陷分析及逃逸方案研究[D];湖南大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：月球車車輪與土壤作用的力學(xué)特性分析與測試系統(tǒng)設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：443058