月壤樣品導向及提芯力測量裝置研究.pdf

1、我國探月三期工程的主要任務為獲取月壤樣品并將樣品返回地球，在月壤鉆進取芯過程中，提芯力的實時檢測對月壤鉆進取芯狀態(tài)的判斷與層理信息的分析有重要的作用。針對鉆取采樣中所需的月壤樣品導向和提芯力測量兩項功能，本文開展月壤樣品導向及提芯力測量裝置的研究。針對樣品導向及提心力測量裝置的具體結構形式、功能組成，采用空間飛行器結構設計、分析和試驗驗證方法，對樣品導向及提芯力測量裝置開展具體的設計、分析和試驗驗證。
　　以月面鉆取采樣裝置方案階

2、段的技術狀態(tài)為基礎，分析樣品導向及提芯力測量裝置的構型布局和功能參數(shù)，開展多方案的研究分析。對最優(yōu)方案開展構型研究，基于敏感測量提芯力的原則，分析確定各個組件的空間位置及角度。對樣品導向及提芯力測量裝置關鍵結構尺寸與測量精度開展分析，建立關鍵結構尺寸與測量精度的數(shù)學方程，編制GUI分析界面。量化與測量精度有關的關鍵結構尺寸，分析其變化時對測量精度的影響。
　　以樣品導向及提芯力測量裝置外廓尺寸和具體接口為參考，設計各個部件，建立結

3、構模型。針對結構模型開展仿真研究，分析應力分布狀況?；谕負鋬?yōu)化方法，對裝置開展輕量化設計。對輕量化設計后的裝置開展二次仿真，分析優(yōu)化后模型的結構強度。
　　綜合研究提芯力及整形力偏載、提芯力及整形力角度變化、結構形變、傳感器自身誤差等對樣品導向及提芯力測量裝置測量精度有影響的誤差因數(shù)，開展精度分析。結合裝置的安裝接口和具體工況，研究確定各誤差因數(shù)引起測量誤差的最大值。建立各項誤差對綜合測量精度影響的評估模型，確定最大測量誤差。<