月壤樣品導(dǎo)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(wù)為獲取月壤樣品并將樣品返回地球，在月壤鉆進(jìn)取芯過程中，提芯力的實(shí)時(shí)檢測對(duì)月壤鉆進(jìn)取芯狀態(tài)的判斷與層理信息的分析有重要的作用。針對(duì)鉆取采樣中所需的月壤樣品導(dǎo)向和提芯力測量兩項(xiàng)功能，本文開展月壤樣品導(dǎo)向及提芯力測量裝置的研究。針對(duì)樣品導(dǎo)向及提心力測量裝置的具體結(jié)構(gòu)形式、功能組成，采用空間飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、分析和試驗(yàn)驗(yàn)證方法，對(duì)樣品導(dǎo)向及提芯力測量裝置開展具體的設(shè)計(jì)、分析和試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　以月面鉆取采樣裝置方案階

2、段的技術(shù)狀態(tài)為基礎(chǔ)，分析樣品導(dǎo)向及提芯力測量裝置的構(gòu)型布局和功能參數(shù)，開展多方案的研究分析。對(duì)最優(yōu)方案開展構(gòu)型研究，基于敏感測量提芯力的原則，分析確定各個(gè)組件的空間位置及角度。對(duì)樣品導(dǎo)向及提芯力測量裝置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸與測量精度開展分析，建立關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸與測量精度的數(shù)學(xué)方程，編制GUI分析界面。量化與測量精度有關(guān)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸，分析其變化時(shí)對(duì)測量精度的影響。
　　以樣品導(dǎo)向及提芯力測量裝置外廓尺寸和具體接口為參考，設(shè)計(jì)各個(gè)部件，建立結(jié)

3、構(gòu)模型。針對(duì)結(jié)構(gòu)模型開展仿真研究，分析應(yīng)力分布狀況?；谕?fù)鋬?yōu)化方法，對(duì)裝置開展輕量化設(shè)計(jì)。對(duì)輕量化設(shè)計(jì)后的裝置開展二次仿真，分析優(yōu)化后模型的結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(jié)構(gòu)形變、傳感器自身誤差等對(duì)樣品導(dǎo)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(jié)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(xiàng)誤差對(duì)綜合測量精度影響的評(píng)估模型，確定最大測量誤差。<