月球探測器軟著陸緩沖機(jī)構(gòu)緩沖性能分析研究.pdf

1、月球的開發(fā)和利用對人類的發(fā)展具有重要的意義,目前世界主要航天國家都已經(jīng)開展了各自的月球探測計劃,掀起了新一輪月球探測高潮。我國也早已啟動自己的月球探測計劃--“嫦娥工程”,它分為“繞、落、回”3個發(fā)展階段。目前,我國已成功發(fā)射了第一個月球探測器,并實(shí)現(xiàn)了繞月飛行,但是要實(shí)現(xiàn)第二個目標(biāo),還要解決一系列關(guān)鍵技術(shù),包括軟著陸技術(shù)。因此,對著陸器軟著陸緩沖技術(shù)的研究對我國的探月工程和其它深空探測活動都具有重要的意義。
　　 論文論述了月

2、球著陸器軟著陸技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,論述了常用的軟著陸緩沖裝置和國內(nèi)外主流的著陸沖擊仿真軟件。完成了探測器著陸過程數(shù)學(xué)模型分析,確定了探測器內(nèi)部緩沖材料重要參數(shù)。
　　 論文根據(jù)“嫦娥”二期探月軟著陸任務(wù)需求,結(jié)合各緩沖裝置自身特點(diǎn),選擇了鋁蜂窩作緩沖材料,建立鋁蜂窩有限元模型,對鋁蜂窩展開沖擊仿真分析,研究蜂窩材料的緩沖性能.研究結(jié)果表明所選鋁蜂窩能夠很好的吸收沖擊能量,滿足任務(wù)要求。論述了月壤的物理及機(jī)械性能,建立了月壤有限元

3、模型,采用Dytran自帶土壤材料本構(gòu)模型,分析其力學(xué)特性；另外根據(jù)國外已有的研究成果,建立了采用柔塑性本構(gòu)模型模擬的月壤材料。
　　 建立了著陸腿模型,結(jié)合鋁蜂窩模型和月壤模型建立了單腿著陸仿真模型,在給定的邊界條件下進(jìn)行著陸沖擊分析,結(jié)果驗(yàn)證了建模方法的正確性。在此基礎(chǔ)上建立了全機(jī)著陸仿真模型,對其進(jìn)行四腿同時著陸仿真分析,得到了著陸器著陸時的過載、速度、行程、能量隨時間的變化關(guān)系;建立了機(jī)體剛性的著陸模型,仿真結(jié)果與柔性機(jī)