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《月壤鉆取采樣裝置加載機(jī)構(gòu)設(shè)計與研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文月壤鉆取采樣裝置加載機(jī)構(gòu)設(shè)計與研究DESIGNANDRESEARCHOFLUNARSOILDRILLINGLOADMECHANISM（學(xué)術(shù)型）高陽哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年7月國內(nèi)圖書分類號：V476.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文月壤鉆取采樣裝置加載機(jī)構(gòu)設(shè)計與研究碩士研究生：高陽導(dǎo)師：鄧宗全教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：機(jī)械設(shè)計及理論所在單位：機(jī)電工程學(xué)院答辯日期：2015年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:V476.3U.D.C:621DissertationfortheMasterDegr
2、eeinEngineeringDESIGNANDRESEARCHOFLUNARSOILDRILLINGLOADMECHANISMCandidate：GaoYangSupervisor：Prof.DengZongquanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalDesignandTheoryAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：Harb
3、inInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要我國探月工程三期主要任務(wù)之一是通過鉆采方式獲取深度不小于2米的月壤樣品。加載機(jī)構(gòu)作為在鉆采過程中提供鉆壓力和控制鉆進(jìn)速度的重要裝置，其卓越的性能及結(jié)構(gòu)可靠性是保證鉆取采樣成功的關(guān)鍵因素。由于國外的技術(shù)封鎖及國內(nèi)在此方面起步較晚，目前鮮有月面鉆取采樣用加載機(jī)構(gòu)的研究資料。為分析加載機(jī)構(gòu)性能，確定參數(shù)優(yōu)化設(shè)計方向，需要對加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能分析，為我國探月工程三期月面采樣系統(tǒng)提供技術(shù)支持。依照探月工程三期鉆取采樣任務(wù)的總體規(guī)劃，明確加載機(jī)構(gòu)的功能要求并對其任務(wù)剖面進(jìn)行分析。建立加載機(jī)構(gòu)裕度分
4、析模型，在對其驅(qū)動力裕度分析基礎(chǔ)上進(jìn)行加載輸出單元的裕度設(shè)計。為保證加載機(jī)構(gòu)高可靠性，應(yīng)用FMEA和FTA可靠性方法對加載機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模與分析，定性和定量的闡明加載機(jī)構(gòu)中各部件故障與整體可靠性的關(guān)系，得出加載機(jī)構(gòu)的可靠性關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從加載繩與卷筒的連接方式與纏繞方式兩方面，對加載繩與卷筒連接接口結(jié)構(gòu)分別提出2種方案。建立鋼絲繩與卷筒作用力學(xué)模型，分析不同工況下結(jié)構(gòu)參數(shù)與加載性能間的關(guān)系并進(jìn)一步確定4種方案下加載機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。應(yīng)用層次分析法根據(jù)相應(yīng)評價標(biāo)準(zhǔn)建立評價模型并確定最佳方案。設(shè)計加載驅(qū)動單元結(jié)構(gòu)方案，建立加載軸系力學(xué)模型并仿真校核軸系受力狀態(tài)。通過靜力和熱力仿真分析，確
5、定導(dǎo)向輪關(guān)鍵尺寸優(yōu)選參數(shù)。建立鋼絲繩拋物線模型，根據(jù)任務(wù)環(huán)境從靜力、振動、附加內(nèi)力三方面分析預(yù)緊力與鋼絲繩性能的關(guān)系并確定最小初始預(yù)緊力。建立卷筒筒壁單元梁模型，推導(dǎo)卷筒在鋼絲繩纏繞下的變形公式并仿真得出兩種極端位置下卷筒受力變形。考慮加載機(jī)構(gòu)剛?cè)峄旌辖Y(jié)構(gòu)特性，不斷細(xì)化加載機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型。在建立剛體、彈性動力學(xué)模型基礎(chǔ)上，應(yīng)用集中參數(shù)法引入間隙、阻尼等柔性環(huán)節(jié)建立加載機(jī)構(gòu)各子部件物理模型，得到考慮柔性環(huán)節(jié)的加載機(jī)構(gòu)動力學(xué)方程。對加載機(jī)構(gòu)在鉆具鉆進(jìn)月壤/月巖兩種工況下動力學(xué)特性進(jìn)行數(shù)值模擬并分析其在典型負(fù)載下的響應(yīng)。應(yīng)用AdamsCable模塊對繩輪系統(tǒng)進(jìn)行建模與仿真，分
6、析鋼絲繩參數(shù)對系統(tǒng)響應(yīng)的影響。通過變參數(shù)分析，得到加載機(jī)構(gòu)參數(shù)與響應(yīng)的關(guān)系。關(guān)鍵詞：加載機(jī)構(gòu)；月壤鉆取采樣；可靠性分析；動力學(xué)建模-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractOneofthemaintasksofChina’sPhaseIIILunarExplorationProjectistoacquirelunarsoilsamplemorethantwometersdeepunderlunarsurface.Foranessentialpartofdrillingandsamplingdevice,functionedasthedrillingpressur
7、eandspeedprovidingapparatus,excellentperformanceandstructuralreliabilityofloadmechanismguaranteesthereliabilityofdrillingandsamplingmission.Facedwiththesituationoftechnologyblockageofforeigndevelopedcountriesandrelativelylatedevelopingonthisarea,fewresearchandinform
