本文關(guān)鍵詞：月壤鉆取采樣裝置的力學特性分析

  更多相關(guān)文章： 月壤鉆取采樣裝置 有限元 準靜態(tài)分析 動態(tài)響應分析

【摘要】：月壤鉆取采樣裝置是月球探測的重要工具之一,對實現(xiàn)月壤采樣起著關(guān)鍵作用。研究鉆取采樣裝置的機構(gòu)特點及其力學特性,對提高空間采樣任務的可靠性有著極其重要的作用。鉆取采樣裝置從出廠后經(jīng)運輸、發(fā)射、入軌、軌道運行、著陸等過程,在惡劣的動力學環(huán)境下,鉆取采樣裝置的強度、剛度和動態(tài)特性等力學性能是研究的關(guān)鍵內(nèi)容。本文的主要工作如下:(1)結(jié)合探月三期對鉆取采樣任務的整體規(guī)劃、具體功能和性能要求,對采樣裝置的鉆進機構(gòu)、取芯機構(gòu)、加載機構(gòu)、整形機構(gòu)、展開機構(gòu)的功能原理進行了分析。在采樣裝置精確CAD模型的基礎上,通過對結(jié)構(gòu)中的復合材料蜂窩夾層、結(jié)構(gòu)部件以及裝配關(guān)系的簡化,建立了整機和部組件的有限元模型。(2)完成了鉆取采樣裝置在加速度過載和著陸沖擊工況下的準靜態(tài)分析,得出其相應的變形和應力值;完成了整機的模態(tài)分析,得出相應的固有頻率和振型;完成了整機鑒定級正弦頻率響應計算和隨機響應計算,得出相應的響應曲線和加速度響應最大值以及發(fā)生的頻率范圍。(3)完成了采樣裝置各部組件的模態(tài)分析,得出相應的固有頻率和振型;根據(jù)整機動態(tài)響應結(jié)果,完成了各機構(gòu)在極限工況下的準靜態(tài)分析,得出相應的變形和應力值。研究結(jié)果表明:(1)對于所研究的鉆取采樣裝置,其功能原理滿足探月三期對鉆取采樣任務的要求;(2)鉆取采樣裝置的基頻較高,不會與運載頻率耦合而產(chǎn)生共振;(3)整機準靜態(tài)分析、動態(tài)響應分析以及部組件的力學特性分析表明鉆取采樣裝置的強度較大,在試驗要求的頻率范圍內(nèi)響應較小,性能穩(wěn)定,能夠抵抗空間振動力學環(huán)境載荷的影響。
【關(guān)鍵詞】：月壤鉆取采樣裝置 有限元 準靜態(tài)分析 動態(tài)響應分析
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V476.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景與意義11
• 1.2 國內(nèi)外采樣技術(shù)概述11-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 數(shù)值仿真在航空航天行業(yè)的發(fā)展15-16
• 1.4 本文研究內(nèi)容16-17
• 第2章 鉆取采樣裝置的有限元模型17-28
• 2.1 引言17
• 2.2 鉆取采樣裝置功能與組成簡介17-18
• 2.3 鉆取采樣裝置功能原理分析18-21
• 2.3.1 鉆進、取芯機構(gòu)18-19
• 2.3.2 加載機構(gòu)19-20
• 2.3.3 整形機構(gòu)20
• 2.3.4 展開機構(gòu)20-21
• 2.4 鉆取采樣裝置的有限元模型21-27
• 2.4.1 鉆取采樣裝置的結(jié)構(gòu)簡化原則21-24
• 2.4.2 鉆取采樣裝置的有限元模型24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第3章 鉆取采樣裝置整機結(jié)構(gòu)強度分析28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 鉆取采樣裝置整機結(jié)構(gòu)強度分析理論28-29
• 3.3 鉆取采樣裝置加速度過載強度分析29-33
• 3.3.1 整形機構(gòu)29-30
• 3.3.2 展開機構(gòu)30-31
• 3.3.3 支撐機構(gòu)31-32
• 3.3.4 鉆進機構(gòu)32
• 3.3.5 取芯機構(gòu)32-33
• 3.4 鉆取采樣裝置著陸沖擊強度分析33-37
• 3.4.1 整形機構(gòu)33-34
• 3.4.2 展開機構(gòu)34-35
• 3.4.3 支撐機構(gòu)35-36
• 3.4.4 鉆進機構(gòu)36
• 3.4.5 取芯機構(gòu)36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 鉆取采樣裝置整機動態(tài)特性分析38-53
• 4.1 引言38
• 4.2 鉆取采樣裝置動態(tài)響應力學模型38-39
• 4.3 鉆取采樣裝置整體模態(tài)分析39-41
• 4.4 鉆取采樣裝置整體正弦頻率響應分析41-46
• 4.4.1 鉆取采樣裝置在X向正弦振動激勵下的響應43-44
• 4.4.2 鉆取采樣裝置在Y向正弦振動激勵下的響應44-45
• 4.4.3 鉆取采樣裝置在Z向正弦振動激勵下的響應45-46
• 4.5 鉆取采樣裝置整體隨機響應分析46-52
• 4.5.1 鉆取采樣裝置在X向隨機振動激勵下的響應47-48
• 4.5.2 鉆取采樣裝置在Y向隨機振動激勵下的響應48-50
• 4.5.3 鉆取采樣裝置在Z向隨機振動激勵下的響應50-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第5章 鉆取采樣裝置部組件力學分析53-71
• 5.1 引言53
• 5.2 鉆取采樣裝置部組件模態(tài)分析53-63
• 5.2.1 整形機構(gòu)53-55
• 5.2.2 展開機構(gòu)55-57
• 5.2.3 支撐機構(gòu)57-59
• 5.2.4 鉆進機構(gòu)59-61
• 5.2.5 取芯機構(gòu)61-63
• 5.3 鉆取采樣裝置強度分析63-70
• 5.3.1 整形機構(gòu)63-65
• 5.3.2 展開機構(gòu)65-66
• 5.3.3 支撐機構(gòu)66-68
• 5.3.4 鉆進機構(gòu)68
• 5.3.5 取芯機構(gòu)68-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻73-77
• 附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的論文77-78
• 致謝78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁發(fā)盛;;機械自動采樣裝置在臺山電廠的應用與優(yōu)化[J];廣東科技;2010年06期

2 鄒琪;劉洋洋;楊光;沈錦昌;孫哲;;交流采樣裝置的校驗[J];工業(yè)計量;2010年S2期

3 周政歧;余潤;黃友之;周光遠;陳之龍;;石油裂解氣色譜分析采樣裝置方案探討[J];分析儀器;1980年S1期

4 黃金球;;一體化煤采樣裝置在沙角A電廠的應用[J];廣東電力;2008年04期

5 翁峰,鄭文華,王海軍;通用糞便采樣裝置的研制與應用[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2002年01期

6 田風;王懷宇;;入廠煤機械化采樣裝置的優(yōu)化改造[J];華電技術(shù);2011年07期

7 梁英;吳德生;毛炯;張遵真;張浩;邵茜;陳廣元;孫成均;;汽油車尾氣采樣裝置的設計及其收集物的成份分析[J];四川大學學報(工程科學版);2008年01期

8 李全明;;防爆柴油機廢氣采樣裝置的研究及改進[J];河北煤炭;2012年01期

9 儲華山;;汽車煤機械采樣裝置性能測試與保養(yǎng)[J];淮南職業(yè)技術(shù)學院學報;2011年05期

10 殷星蘭;張員根;朱小勇;;進廠煤機械采樣裝置在火電廠的應用優(yōu)勢[J];江西電力;2012年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 蔡宗群;彭景嚇;鹿貞彬;王萍;朱亞先;張勇;;一種新型采樣裝置——中性類脂嵌入式半透膜被動采樣裝置[A];第三屆全國環(huán)境化學學術(shù)大會論文集[C];2005年

2 黃強;;煤炭自動采樣裝置在安慶石化熱電廠的應用[A];中國化工學會2005年石油化工學術(shù)年會論文集[C];2005年

3 黃強;;煤炭自動采樣裝置在安慶石化熱電廠的應用[A];安徽省第五屆“興皖之光”青年學術(shù)年會論文集（工科卷）[C];2005年

4 張巍;童銀棟;胡丹;歐浪波;王學軍;;大氣汞的被動采樣方法及城鄉(xiāng)污染梯度研究[A];地理學核心問題與主線——中國地理學會2011年學術(shù)年會暨中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所建所五十年慶典論文摘要集[C];2011年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 吳同杰;固定源通道稀釋采樣裝置設計與試驗研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學;2016年

2 鄧宇峰;月壤鉆取采樣裝置的力學特性分析[D];湖南大學;2016年

3 劉林;煤炭采樣機采樣裝置運動學和動力學分析[D];長安大學;2012年

4 李言覃;月面表層采樣裝置機構(gòu)設計與試驗分析[D];湖南大學;2013年

5 莫迪;車載土壤采樣裝置控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];上海交通大學;2014年

6 楊志遠;含揮發(fā)性顆粒物補償?shù)摩律渚�式PM2.5采樣裝置設計[D];南華大學;2014年

，

本文編號：563420