小型采样器浅层月壤铲挖阻力预测及铲挖参数优选

发布时间：2017-12-10 16:05

  本文关键词：小型采样器浅层月壤铲挖阻力预测及铲挖参数优选

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【摘要】：研究了小型采样器在月表低气压低重力环境下对浅层月壤的铲挖阻力预测及参数优选问题。通过分析采样器铲斗—月壤间的相互作用,结合三轴试验仿真得出的月壤抗剪特性和弹塑性本构关系,分别对采样器的铲斗底面推移阻力和侧壁切削阻力进行了推导,实现了对月壤铲挖阻力的预测。在此基础上,以月壤铲挖阻力和收集速率为评价依据,针对0.2m深度以内的浅层月壤采样任务,利用自适应遗传算法确定了不同尺寸铲斗的最优铲挖参数。仿真结果表明,不同铲宽的月壤采样器均对应存在一个最优的铲挖深度和铲挖角,并且随着铲宽的增加,最优铲挖深度逐渐变大,最优铲挖角逐渐变小。
【作者单位】： 哈尔滨工业大学航天学院;
【基金】：教育部博士点基金(20112302120007) 国家自然科学基金(51105100)
【分类号】：P184.5
【正文快照】： 0引言铲挖式月壤采样是对月探测活动中收集浅层月壤的重要手段。铲挖过程中,月壤对采样器存在阻力作用,其大小由月表重力、月壤力学特性和采样器结构共同决定。受探测器尺寸、铲挖驱动功率的影响,月壤采样器多采用小型化设计[1]。为了高效、快速、低能耗地实现对月壤的收集,需

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