隨著各國的火星探測任務(wù)逐漸由環(huán)繞探測轉(zhuǎn)向著陸巡游探測,氣囊緩沖系統(tǒng)成為新的研究熱點(diǎn)。由于數(shù)值計(jì)算方法研究周期短、研究花費(fèi)少、數(shù)據(jù)記錄全面可回溯,因此成為研究者進(jìn)行氣囊系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的首選。不同于前期研究中,利用有限元對(duì)氣囊參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的方法,本課題針對(duì)火星地表離散型的形貌特征,提出利用離散元建立氣囊著陸緩沖特性仿真平臺(tái)的新方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)氣囊著陸環(huán)境的高精度還原,便于深入研究著陸環(huán)境對(duì)氣囊系統(tǒng)著陸特性的影響,并針對(duì)火星環(huán)境進(jìn)行氣囊緩沖著陸特性預(yù)測,為火星緩沖氣囊優(yōu)化設(shè)計(jì)以及著陸點(diǎn)的選擇提供參考。氣囊是著陸緩沖特性仿真研究的對(duì)象,因此研究氣囊離散元模型的建模方法,成為搭建著陸緩沖特性仿真平臺(tái)的首要問題。為實(shí)現(xiàn)氣囊離散元模型的建立,本文結(jié)合離散元思想,將充氣氣囊微元轉(zhuǎn)化為三維顆粒-彈簧模型,隨后利用仿真及理論對(duì)顆粒-彈簧模型參數(shù)進(jìn)行匹配,并針對(duì)單球氣囊,利用離散元軟件EDEM完成氣囊建模方法的優(yōu)化。在單球氣囊離散元模型的基礎(chǔ)上,驗(yàn)證離散元模型可行性、驗(yàn)證離散型沖擊表面上氣囊緩沖特性的特殊性、獲得影響氣囊緩沖特性的主要參數(shù)。首先通過對(duì)緩沖過程的理論推導(dǎo)以及仿真分析,獲得過載加速度與各參數(shù)之間的函數(shù)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國火星探測計(jì)劃流程圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文雜性高，氣囊式緩沖裝置質(zhì)量很小、復(fù)雜性簡單、參數(shù)可調(diào)、好[8]。與地球相比，火星有著更為嚴(yán)酷的環(huán)境，不利于探測器的,10]。 火星環(huán)境對(duì)著陸緩沖提出新的要求，氣囊系統(tǒng)對(duì)于火星環(huán)如圖 1-2 所示，為火星環(huán)境與氣囊系統(tǒng)特點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

并通過仿真與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析星地表離散元模型，選擇對(duì)緩沖特性影響星環(huán)境下氣囊系統(tǒng)緩沖特性。容開展氣囊系統(tǒng)地面研究，可以通過仿開展火星等深空探測軟著陸技術(shù)的開發(fā)提著陸技術(shù)地面研究概況方面起步較早，從上世紀(jì) 90 年代開始美，并在火星地表成功著陸后，俄羅斯、氣囊緩沖系統(tǒng)的研究工作。陸緩沖系統(tǒng)測器與 1996 年 12 月份發(fā)射，并與 1997了一種與海盜號(hào)完全不同的氣囊式著陸緩JPL）完成設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，然后交由 ILC星探路者號(hào)的緩沖氣囊系統(tǒng)及其結(jié)構(gòu)尺寸

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[6]沖擊作用下顆粒介質(zhì)的動(dòng)力學(xué)特性及尺度關(guān)系的理論研究[D]. 葉曉燕.蘭州大學(xué) 2013
[7]著陸緩沖系統(tǒng)中吸能結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化[D]. 尹漢鋒.湖南大學(xué) 2011
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碩士論文
[1]氣囊式火星著陸器著陸緩沖過程仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證[D]. 劉志波.湖南大學(xué) 2014
[2]火星探測器軟著陸緩沖氣囊系統(tǒng)[D]. 杜以軍.東華大學(xué) 2014
[3]非規(guī)則結(jié)構(gòu)車輪/散體模擬月壤相互作用動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)研究[D]. 劉芳.吉林大學(xué) 2013
[4]基于顆粒法安全氣囊的建模與仿真[D]. 張雷.吉林大學(xué) 2013
[5]全向式多室連通氣囊的火星軟著陸緩沖特性研究[D]. 雷志華.湖南大學(xué) 2013



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