本文選題：月球 + 采樣��； 參考：《宇航學(xué)報》2015年12期

【摘要】：基于對螺旋鉆頭的輸出月壤阻力、驅(qū)動力矩及月壤失效區(qū)的分析,建立了鉆頭的力學(xué)模型,該模型綜合考慮切削具內(nèi)外側(cè)面與月壤之間的壓力及摩擦力,考慮月壤側(cè)向失效面的面載荷對鉆頭切削具周向力矩、總功耗及月壤失效距離的影響,數(shù)值仿真與試驗結(jié)果校驗了模型的正確性。在數(shù)值仿真過程中采用深層月壤本構(gòu)關(guān)系的Mohr-Coulomb模型,使仿真更加符合月壤內(nèi)摩擦角大于22°的真實情況。利用該模型分析并獲得了鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)對切削具功耗和失效距離的影響規(guī)律,以鉆頭功耗最小為優(yōu)化目標(biāo),用遺傳算法對鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果降低了鉆探過程中的燒鉆風(fēng)險�？蔀殂@取式自動采樣機構(gòu)的鉆頭設(shè)計提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Based on the analysis of the output lunar soil resistance, the driving moment and the failure zone of the lunar soil, the mechanical model of the bit is established. The model considers the pressure and friction between the cutting tool and the lunar soil.Considering the influence of the surface load of the lateral failure surface of lunar soil on the circumferential torque, total power consumption and the failure distance of the lunar soil, the validity of the model is verified by numerical simulation and experimental results.In the course of numerical simulation, the Mohr-Coulomb model of the deep lunar soil constitutive relation is adopted, which makes the simulation more accord with the real situation of the lunar soil internal friction angle greater than 22 擄.The influence of bit structure parameters on cutting tool power consumption and failure distance is analyzed and obtained by using this model. With the minimum bit power consumption as the optimization objective, the bit structure parameters are optimized by genetic algorithm.The optimization results reduce the risk of drilling.It can provide theoretical basis for drill bit design of drilling automatic sampling mechanism.
【作者單位】： 中國空間技術(shù)研究院總體部;北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院;探月與航天工程中心;
【基金】：國家重大科技專項(TY3Q20110001)
【分類號】：P184;V476.3

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本文編號：1759516