月壤樣品袋整形纏繞過程動力學(xué)仿真.pdf

1、在我國探月三期月壤鉆取采樣的任務(wù)中，月壤樣品袋的整形纏繞回收是其中的重要過程之一。在整形纏繞樣機試驗的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)樣品袋重疊纏繞、樣品袋滑落等纏繞失效的情況，針對此情況，對樣品袋整形纏繞系統(tǒng)進行仿真，建立系統(tǒng)方程，分析判斷樣品袋是否重疊并計算樣品袋纏繞不至滑落的條件，為月壤樣品袋整形纏繞的順利進行提供理論參考。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴根據(jù)系統(tǒng)特點選取卷筒入口處參數(shù)作為系統(tǒng)描述變量，由卷筒與樣品袋之間的速度等關(guān)系建立系統(tǒng)方程

2、。計算待卷入卷筒的樣品袋的弧長隨時間的變化，并針對過渡段弧長求解的難點，選取計算幾何中的累加弦長法對其插值計算。由此得到系統(tǒng)的運動規(guī)律。根據(jù)系統(tǒng)運動方程計算導(dǎo)向套的最優(yōu)運動速度，并判斷樣品袋是否重疊纏繞。⑵分析樣品袋纏繞在卷筒上所需的條件。根據(jù)虛功率原理求解樣品袋所受的拉力，得到樣品袋在卷筒入口處所受的拉力，根據(jù)此處拉力對卷筒上樣品袋的點進行受力分析，列出卷筒上樣品袋的動力學(xué)方程，求解動力學(xué)方程得出樣品袋與卷筒間的接觸力。當(dāng)樣品袋與卷筒

3、間法向接觸力小于零時，樣品袋與卷筒脫離；當(dāng)樣品袋與卷筒徑向接觸力小于其間的滑動摩擦力時，樣品袋從卷筒滑落。⑶針對此整形纏繞系統(tǒng)應(yīng)用MATLAB編寫仿真軟件，由仿真軟件計算不同參數(shù)下的月壤樣品袋重疊纏繞點、機構(gòu)各結(jié)構(gòu)特征點弧長坐標(biāo)、卷筒所受阻力矩、纏繞失效時刻及纏繞失效位置。分析不同的導(dǎo)向套速度和不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對纏繞結(jié)果的影響，得出樣品袋的纏繞重疊情況對導(dǎo)向套的運動速度非常敏感，給出樣品袋正常纏繞的導(dǎo)向套速度；分析得到樣品袋拉力和樣品袋與