月壤鉆取樣品傳送特性分析及其低重力模擬試驗(yàn).pdf

1、我國(guó)探月工程（三期）的主要任務(wù)是讓探測(cè)器自主采集月球樣品并返回地球，屆時(shí)將利用鉆取采樣方式獲取深層月壤樣品。月壤鉆取樣品傳送是指裝有月壤樣品的樣品容器在月面重力作用下沿導(dǎo)向筒下滑至密封容器中的過程，是探月三期的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到月面鉆取采樣返回的成敗。為了保證鉆取樣品在月面上傳送成功，需要對(duì)鉆取樣品傳送過程的可靠性分析并進(jìn)行地面模擬試驗(yàn)。
　　本文根據(jù)樣品傳送過程中樣品容器受到的幾何約束，給出了傳送過程中樣品容器在導(dǎo)向階段極限位姿的

2、計(jì)算方法，分析了密封容器相對(duì)于導(dǎo)向筒的對(duì)中位姿偏差的極限工況，建立了樣品傳送過程幾何學(xué)模型，得到了樣品容器傳送至密封容器口時(shí)與密封容器的極端接觸狀態(tài)?；跍?zhǔn)靜力分析法提出了樣品傳送可靠性評(píng)價(jià)方法，分析了當(dāng)前設(shè)計(jì)的傳送機(jī)構(gòu)的可靠性。研究了導(dǎo)向筒長(zhǎng)度、密封容器開口直徑、密封容器軸線位置偏差和角度偏差等因素對(duì)樣品傳送可靠性影響規(guī)律，提出了傳送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)建議。
　　基于非線性彈簧阻尼接觸模型，建立了樣品傳送過程動(dòng)力學(xué)方程，完成了樣品

3、傳送機(jī)構(gòu)的ADAMS建模及仿真分析，獲得了不同工況下的樣品傳送特性曲線，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)改進(jìn)后的傳送機(jī)構(gòu)的傳送特性。仿真分析驗(yàn)證了建模分析所得結(jié)論，為傳送機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和月面真實(shí)樣品傳送特性的推演提供了一種新的方法。
　　根據(jù)月面重力環(huán)境下樣品傳送的幾何特性和力學(xué)特性，提出并論證了地球重力環(huán)境下樣品傳送分段間接等效模擬試驗(yàn)方案，完成了樣品傳送特性低重力模擬試驗(yàn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，開展了不同工況下的樣品傳送特性試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了建模分