發(fā)布時間：2022-12-04 06:59

　　月球作為地球最為鄰近的天體,具有廣闊的科學(xué)探索前景與資源開發(fā)應(yīng)用價值。在目前的月球探測技術(shù)手段中,著陸貫入式探測技術(shù)以其對月壤擾動小、與探測剖面貼合、探測數(shù)據(jù)原位的優(yōu)勢,成為最具研究價值的探測技術(shù)之一。本課題以我國月壤剖面探測為背景,針對一種新型的以柔性尺為貫入體的貫入式探測器,將其沖擊貫入過程分為沖擊加載、沖擊傳遞和沖擊作用三個過程,對各過程進(jìn)行解耦建模分析研究,為提高裝置性能指標(biāo)、分析裝置對月壤剖面的貫入能力等工程目標(biāo)提供理論基礎(chǔ)。在沖擊加載過程,本文建立并分析沖擊加載系統(tǒng)各工作階段的力學(xué)模型,確定衡量指標(biāo)和約束條件,進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化和基于Abaqus的仿真驗(yàn)證;在沖擊傳遞過程,本文基于柔性尺切向彎曲力學(xué)特性模型,建立了考慮柔性尺彎曲失穩(wěn)的沖擊傳遞力學(xué)模型,以此提出柔性尺抗變形能力的衡量指標(biāo)和基于Abaqus的仿真驗(yàn)證以及提高柔性尺抗變形能力的構(gòu)型設(shè)計(jì)效果分析;在沖擊作用過程,本文建立了基于承載力理論的沖擊作用過程貫入頭阻力模型,并對模型進(jìn)行了考慮擠密現(xiàn)象的修正,并通過實(shí)驗(yàn)求解和驗(yàn)證;最后,本文綜合前文研究結(jié)論,對柔性探尺的沖擊貫入能力進(jìn)行分析,得出柔性探尺對月壤的貫入能力的理論推測和... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 研究背景和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 貫入式探測器研究現(xiàn)狀
        1.3.2 貫入機(jī)理研究現(xiàn)狀
    1.4 國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡析
    1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 沖擊加載過程的建模分析及參數(shù)優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 沖擊加載系統(tǒng)各工作階段建模分析
        2.2.1 儲能釋放階段建模分析
        2.2.2 沖擊加載階段建模分析
        2.2.3 復(fù)位階段建模分析
    2.3 沖擊加載系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化
        2.3.1 評價指標(biāo)和約束條件
        2.3.2 參數(shù)優(yōu)化求解結(jié)果
    2.4 基于有限元仿真的理論模型及參數(shù)優(yōu)化驗(yàn)證
        2.4.1 仿真設(shè)計(jì)
        2.4.2 理論模型驗(yàn)證
        2.4.3 參數(shù)優(yōu)化結(jié)果驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 沖擊傳遞過程的建模分析及柔性尺構(gòu)型設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 柔性尺彎曲力學(xué)特性模型及分析
        3.2.1 柔性尺構(gòu)型參數(shù)
        3.2.2 柔性尺彎曲力學(xué)特性模型
        3.2.3 柔性尺臨界抗彎剛度
    3.3 柔性尺沖擊傳遞力學(xué)特性模型及分析
        3.3.1 不考慮柔性尺彎曲失穩(wěn)的軸向沖擊傳遞力學(xué)模型
        3.3.2 考慮柔性尺切向彎曲失穩(wěn)的修正模型
        3.3.3 沖擊傳遞過程邊界條件及評價指標(biāo)
    3.4 邊界條件對沖擊傳遞過程的影響分析
        3.4.1 月壤阻力對沖擊傳遞過程的影響
        3.4.2 沖擊加載偏差角對沖擊傳遞過程的影響
        3.4.3 月壤剖面偏差角對沖擊傳遞過程的影響
        3.4.4 柔性尺構(gòu)型參數(shù)對沖擊傳遞過程的影響
    3.5 基于有限元仿真的理論模型驗(yàn)證
        3.5.1 仿真設(shè)計(jì)
        3.5.2 柔性尺切向、軸向失穩(wěn)理論模型驗(yàn)證
    3.6 基于有限元仿真的柔性尺構(gòu)型設(shè)計(jì)
        3.6.1 構(gòu)型及仿真設(shè)計(jì)
        3.6.2 柔性尺構(gòu)型設(shè)計(jì)結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
第4章 沖擊作用過程的系統(tǒng)建模分析
    4.1 引言
    4.2 月壤的物理及力學(xué)特性
        4.2.1 月壤的物理特性
        4.2.2 月壤的力學(xué)特性
    4.3 沖擊作用過程貫入頭阻力模型
        4.3.1 貫入頭構(gòu)型參數(shù)
        4.3.2 不考慮擠密現(xiàn)象的貫入頭阻力模型
        4.3.3 考慮擠密現(xiàn)象的修正模型
    4.4 基于實(shí)驗(yàn)的模型求解及驗(yàn)證
        4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.4.2 基于實(shí)驗(yàn)的模型求解
        4.4.3 基于實(shí)驗(yàn)的模型驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 柔性探尺的沖擊貫入能力分析
    5.1 引言
    5.2 對月壤的貫入能力分析
        5.2.1 沖擊阻力比
        5.2.2 貫入能力分析
        5.2.3 基于實(shí)驗(yàn)的貫入能力分析驗(yàn)證
    5.3 對月巖的適應(yīng)能力分析
        5.3.1 月巖幾何、物理參數(shù)
        5.3.2 貫入頭月巖相互作用模型
        5.3.3 貫入頭與月巖的相互作用過程分析
        5.3.4 對月巖的適應(yīng)能力分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]月壤剖面沖擊貫入式探測方案研究[J]. 沈毅,王冬,姜生元,劉杰,張偉偉,陳化智,鄧宗全.  深空探測學(xué)報. 2015(03)
[2]月巖采樣及其物理力學(xué)特性調(diào)研分析[J]. 李斌斌,周琴,何錄忠,杜垚森.  探礦工程(巖土鉆掘工程). 2015(05)
[3]孔穴擴(kuò)張理論對靜力觸探錐尖阻力一般解的推導(dǎo)[J]. 毛玉坤.  山西建筑. 2014(11)
[4]基于承載力理論的錐頭阻力理論分析方法評價[J]. 韓巍,呂鳳良.  農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2008(01)
[5]月壤的物理和機(jī)械性質(zhì)[J]. 鄭永春,歐陽自遠(yuǎn),王世杰,鄒永廖.  礦物巖石. 2004(04)
[6]靜力觸探錐頭阻力的近似理論與實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展[J]. 崔新壯,丁樺.  力學(xué)進(jìn)展. 2004(02)

碩士論文
[1]基于圓孔擴(kuò)張理論的靜壓有孔管樁擠土效應(yīng)分析[D]. 易飛.南昌航空大學(xué) 2015



本文編號：3707805