【摘要】：我國探月工程(三期)的主要任務是讓探測器自主采集月球樣品并返回地球,屆時將利用鉆取采樣方式獲取深層月壤樣品。月壤鉆取樣品傳送是指裝有月壤樣品的樣品容器在月面重力作用下沿導向筒下滑至密封容器中的過程,是探月三期的重要環(huán)節(jié),關系到月面鉆取采樣返回的成敗。為了保證鉆取樣品在月面上傳送成功,需要對鉆取樣品傳送過程的可靠性分析并進行地面模擬試驗。本文根據(jù)樣品傳送過程中樣品容器受到的幾何約束,給出了傳送過程中樣品容器在導向階段極限位姿的計算方法,分析了密封容器相對于導向筒的對中位姿偏差的極限工況,建立了樣品傳送過程幾何學模型,得到了樣品容器傳送至密封容器口時與密封容器的極端接觸狀態(tài)�；跍熟o力分析法提出了樣品傳送可靠性評價方法,分析了當前設計的傳送機構的可靠性。研究了導向筒長度、密封容器開口直徑、密封容器軸線位置偏差和角度偏差等因素對樣品傳送可靠性影響規(guī)律,提出了傳送機構結(jié)構參數(shù)改進建議�；诜蔷�性彈簧阻尼接觸模型,建立了樣品傳送過程動力學方程,完成了樣品傳送機構的ADAMS建模及仿真分析,獲得了不同工況下的樣品傳送特性曲線,分析了結(jié)構參數(shù)改進后的傳送機構的傳送特性。仿真分析驗證了建模分析所得結(jié)論,為傳送機構的優(yōu)化設計和月面真實樣品傳送特性的推演提供了一種新的方法。根據(jù)月面重力環(huán)境下樣品傳送的幾何特性和力學特性,提出并論證了地球重力環(huán)境下樣品傳送分段間接等效模擬試驗方案,完成了樣品傳送特性低重力模擬試驗系統(tǒng)方案設計,開展了不同工況下的樣品傳送特性試驗研究。試驗結(jié)果驗證了建模分析和仿真結(jié)果的有效性,為傳送機構的優(yōu)化設計和月面真實樣品傳送特性的推演提供了參考依據(jù)。
【圖文】：

下降級主要負責月面軟著陸及月壤樣品采集，上升級負責把月壤樣品帶回地球[22]。Luna-16 探測器攜帶了擺桿式鉆取采樣裝置，其工作過程如圖 1所示[23]。Luna-16 探測器月面采樣過程中，鉆取的月壤樣品首先被封裝在空心鉆桿中，機械臂攜帶鉆桿擺動、貼近返回艙，鉆具箱內(nèi)的彈射裝置把鉆桿彈入返回艙，完成月壤鉆取樣品的傳送。

下降級主要負責月面軟著陸及月壤樣品采集，上升級負責把月壤樣品帶回地球[22]。Luna-16 探測器攜帶了擺桿式鉆取采樣裝置，其工作過程如圖 1所示[23]。Luna-16 探測器月面采樣過程中，鉆取的月壤樣品首先被封裝在空心鉆桿中，機械臂攜帶鉆桿擺動、貼近返回艙，鉆具箱內(nèi)的彈射裝置把鉆桿彈入返回艙，，完成月壤鉆取樣品的傳送。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：P184.5

【參考文獻】

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本文編號：2557296