本文關(guān)鍵詞：著陸器足墊與月壤相互作用研究

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【摘要】：作為地球唯一的自然衛(wèi)星,月球是探測外太空的理想平臺,擁有非常豐富的礦產(chǎn)資源。因此,對月球資源的探測與開發(fā)極其重要。世界各航天大國正在緊鑼密鼓地開展各自的探月計劃。為完成“繞”、“落”、“回”探測任務(wù),我國也正在穩(wěn)健地實施以月面著陸與巡視為核心的探月二期計劃。實現(xiàn)探測器安全平穩(wěn)著陸是所有月面活動的前提。作為與月壤直接沖擊接觸的著陸器部件,足墊的力學(xué)響應(yīng)關(guān)系到著陸完全及后續(xù)工作的實施。因此,對著陸器足墊與月壤相互作用的研究意義重大。 針對著陸過程的運動特性,作者開展了足墊與模擬月壤豎直方向和水平方向的試驗、理論和數(shù)值研究。在豎直方向上：基于自行研制的沖擊裝置開展了1/6模型試驗,獲得了寶貴的沖擊試驗成果；總結(jié)了現(xiàn)有的沖擊理論模型,結(jié)合試驗成果對不同簡化模型進行了評價；通過室內(nèi)試驗得到了模擬月壤和接觸界面各方面的物理力學(xué)參數(shù),成功建立了豎向沖擊三維動力有限元模型,獲得了足墊沖擊過程的動力響應(yīng),將數(shù)值分析結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比,從而驗證了模型的合理性,揭示了足墊對月壤的豎向沖擊作用。在水平方向上：基于對滑移數(shù)學(xué)力學(xué)模型的研究,利用自行研制的拖曳裝置,開展足墊水平滑移的模型試驗,揭示了四種不同因素對足墊水平滑移特性的影響。各章節(jié)研究內(nèi)容如下： 1.總結(jié)了目前關(guān)于月壤、模擬月壤、結(jié)構(gòu)與月壤相互作用以及著陸緩沖機構(gòu)四方面的研究現(xiàn)狀,提出了本碩士論文的研究路線,目的在于揭示足墊與月壤的相互作用。 2.總結(jié)了月壤的物理力學(xué)性質(zhì),探討了模擬月壤的物理力學(xué)性質(zhì),并與真實月壤進行比較�；谀枎靷惸Ｐ秃蛣蚰Ｐ偷难芯�,初步建立了模擬月壤的本構(gòu)模型,結(jié)合模擬月壤、福建中級砂和ISO標準砂的靜力三軸試驗成果,對該本構(gòu)模型進行驗證。 3.基于自行研制的沖擊模型試驗裝置,開展了著陸器足墊沖擊的1/6模型試驗,獲得了沖擊接觸瞬時足墊的動力響應(yīng),測量了沖擊作用持續(xù)時間,進一步得到了響應(yīng)峰值與沖擊動能的經(jīng)驗關(guān)系式。 4.基于145組室內(nèi)單元體試驗成果,獲得了模擬月壤以及月壤-足墊界面的試驗參數(shù),建立了足墊豎向沖擊模擬月壤的三維有限元動力模型,從而獲得了足墊沖擊模擬月壤瞬時的動力響應(yīng)結(jié)果,通過與3中試驗結(jié)果進行對比,進一步驗證該方法和有限元模型的合理性。 5.由于著陸器足墊的沖擊過程為剛體沖擊地基土體的過程,作者總結(jié)了截至目前學(xué)者針對此豎向沖擊過程主要的理論模型,并結(jié)合3中的試驗結(jié)果對各理論研究進行綜合評價。 6.利用自行研制的水平拖曳模型試驗裝置,針對模擬月壤的相對密實度、足墊的水平速度、轉(zhuǎn)動角度、刺入深度四個因素,開展了足墊水平滑移試驗,研究了四個因素對足墊水平滑移特性的影響,通過與NASA拖曳試驗結(jié)果的對比,進一步驗證試驗成果的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P184.5

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1 徐琳,鄒永廖,劉建忠;月壤中的氦-3[J];礦物學(xué)報;2003年04期

2 鄭永春,歐陽自遠,王世杰,鄒永廖;月壤的物理和機械性質(zhì)[J];礦物巖石;2004年04期

3 李滌徽,姜景山,吳季,張德海,張曉輝;模擬月壤微波介電特性的實驗研究與統(tǒng)計分析[J];科學(xué)通報;2005年10期

4 ;科技文萃[J];少兒科技;2005年02期

5 李滌徽,吳季,姜景山,張德海,張曉輝,張衛(wèi)國;模擬月壤微波介電特性的初步研究[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2005年01期

6 王珀;來自宇宙的能源[J];百科知識;2004年05期

7 藍愛蘭,張升偉;利用微波輻射計對月壤厚度進行研究[J];遙感技術(shù)與應(yīng)用;2004年03期

8 胥濤,李春來;月球表面元素含量的定量分析方法[J];空間科學(xué)學(xué)報;2001年04期

9 黃禎翔;新的探月角逐正在加劇[J];發(fā)明與創(chuàng)新;2005年04期

10 歐陽自遠,鄒永廖,李春來,劉建忠;月球某些資源的開發(fā)利用前景[J];地球科學(xué)-中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報;2002年05期

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1 閆軍;楊雷;張志娟;馬煒;;月壤力學(xué)材料模型驗證研究[A];2009全國結(jié)構(gòu)動力學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

2 趙春梅;祝成民;;發(fā)動機噴流作用下月壤運動軌跡數(shù)值仿真研究[A];第二十三屆全國空間探測學(xué)術(shù)交流會論文摘要集[C];2010年

3 龐_g;鄧湘金;鄭燕紅;;面對月壤采集的自動鉆取機構(gòu)設(shè)計[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集（下篇）[C];2011年

4 侯緒研;崔金生;趙德明;姜生元;鄧宗全;;基于離散元法的月面取樣技術(shù)對月壤樣品層理信息影響的分析[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集（下篇）[C];2011年

5 江磊;蘇波;王長科;楊樹嶺;劉興杰;馮石柱;;LBD模擬月壤研究[A];中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會第七屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

6 張喜鎮(zhèn);;用于月壤介電常數(shù)分布研究的射電天文觀測技術(shù)[A];第七屆全國空間化學(xué)與隕石學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2003年

7 金亞秋;顏鋒華;梁子長;;多通道微波輻射計遙感探測月壤特征參數(shù)[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

8 李立春;聶宏;萬峻麟;張則梅;;基于Dytran的月壤有限元建模與仿真分析[A];第五屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2009年

9 陳磊;李飛;任德鵬;吳學(xué)英;張q，

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