大型贮罐吸瘪原因分析及修复

本文介绍了大型贮罐吸瘪的原因，提出了四种修复方案，并对四种方案作了比较和论证。     

火箭弹炮口下沉的动力学仿真分析

文中通过建立火箭弹在定向管中的运动学模型，仿真分析了不同射角情况下，火箭弹的俯仰、偏航、弹道倾角、弹道偏角的变化规律，并将所得结果代入弹道方程解算实际射角下的射程，并与理论射角下的值进行了对比，阐明了进行炮口下沉的动力学仿真分析的必要性。     

月球探测车车轮数目的选取

为合理确定月球探测车车轮数目,借助地面力学的相关知识,考虑到车轮行驶时的沙土回弹沉陷量,建立了车轮前进与转弯时的轮地接触模型,进而推导了单个车轮的前进总阻力矩、转弯总阻力矩以及驱动力矩计算表达式。在一定范围轮宽与轮径条件下,得到了单轮驱动力矩、前进阻力矩和转向阻力矩与沉陷量之间的关系曲线。通过分析找到使车轮驱动效率较大的沉陷量区间。以此为基础,给出了合理选择车轮数目的操作流程图,并比较了不同轮数探测车的优缺点,可为全面合理确定车轮数提供参考。     

轻载荷条件下的筛网轮沉陷

针对月面低重力环境,采用轮上载荷为20~60 N的轻载荷条件,以车轮轮上载荷和速度为试验因素,车轮沉陷为试验指标设计正交试验方案,在模拟月壤3种不同状态下进行筛网轮土槽试验,采集车轮实际沉陷值,并利用激光轮辙形貌测量装置扫描轮辙,采集表观沉陷值。通过回归分析,拟合得到模拟月壤不同状态下筛网轮沉陷关于轮上载荷和速度的二元线性回归方程,方程拟合较好,置信度均为0.99,且相关系数均在0.9以上。对比车轮实际测量沉陷值和回归方程计算沉陷值,二者相对误差范围为0.34%~8.24%。轮辙的表观沉陷与相应的实际沉陷变化趋势一致,且二者沉陷差值随轮上载荷增加呈现线性增加规律,本文结果可为通过轮辙表观沉陷预测车轮实际沉陷提供依据。     

基于单目视觉的星球车车轮沉陷量和滑转率实时检测

松软地形下,星球车车轮会发生滑转和沉陷,实时检测沉陷量和滑转率在星球车仿真、车轮协调控制以及土壤参数辨识等方面具有重要意义。提出基于单目视觉的车轮沉陷量和滑转率的实时检测方法,对车轮感兴趣区域进行边缘检测并将轮壤交界拟合为直线,得出沉陷量;对车轮图像进行霍夫圆检测和标志物角点检测,得出车轮转动像素距离,并使用光流法从地面图像中得出车轮移动像素距离,由车轮转动和移动像素距离计算滑转率。仅利用一个单目摄像头,实时检测车轮滑转率和沉陷量两个重要参数,且在数据处理过程中无需转化为实际距离,计算量小,精度高。通过单轮测试台进行典型车轮和典型工况试验,对比视觉方法和测试台的检测结果,验证提出方法的有效性。结果表明,车轮滑转率测量相对误差不超过3%,车轮沉陷量测量误差不超过3 mm。     

基于视觉的月球车车轮沉陷量测量

提出了一种新的基于视觉的月球车车轮沉陷量的测量方法;算法首先通过分析图像车轮置信区域得到用于图像二值化的上下阈值;然后通过背影与车轮的灰度差异确定二值化图像中的车轮区域。得到区域坐标,依据视觉成像理论将区域坐标规范化,消除由于相机坐标系与车轮坐标系间存在的旋转和平移造成的车轮图像扭曲变形;最后依据车轮规范化坐标计算出车轮沉陷量;仿真结果表明该算法是正确和有效的,并且算法不受光照条件的影响,同时具有较低的计算复杂度。     

基于滑转率的六轮纵列式月球车驱动控制研究

基于车轮滑转率和车轮地面力学,研究了月球车在松软月面行驶时的车轮过度下陷问题.将 月球车车轮下陷和车轮—土壤作用力表达为车轮滑转率的函数,结合车辆地面力学理论并考 虑纵列式车轮多通过性土壤参数的修正,建立了月球车的动力学模型.判断车轮是否发生过 度下陷的标准为土壤所提供给驱动轮的土壤推力能否克服土壤对车轮的阻力.利用建立的动 力学模型,计算出能够保证车轮不会过度下陷的期望滑转率.考虑到月球车动力学系统的非 线性和不确定性,设计了以车轮滑转率为状态变量的滑模驱动控制器.仿真结果表明,采用 该控制器可以较快地跟踪期望滑转率,避免车轮的过度滑转下陷,保证月球车能够在软质路 面上正常行驶.     

火星车沉陷机理与脱困策略研究

以“祝融号”火星车为研究对象,基于车辆地面力学理论分析了火星车发生沉陷的机理,基于滑转率、电流、沉陷深度等给出沉陷判别方法,制定了不同条件下“祝融号”火星车的沉陷判别准则及脱困策略。验证试验结果表明：临界沉陷时滑转率为61.25%、驱动电流为1.90 A,达到沉陷临界值后“祝融号”火星车将无法直接驶离,而“祝融号”火星车主动悬架的蠕动是实现脱困的有效方法。研究成果可为“祝融号”火星车在轨使用策略提供试验数据和参考。     

静压桩的沉桩处理及常见问题分析

探讨了静压桩沉桩过程中的机理，结合工程实际应用情况，对常见的质量问题进行了分析，提出了相应的处理措施，指出采用静压桩与预制方桩预应力管桩结合，施工效果良好。     

柔性履带土槽实验台的设计与实验

以吉林大学工程仿生实验室的土槽实验台作为参照,设计并搭建了柔性履带土槽实验系统,合理配备传感器实现了车体下陷量、倾角、电机转速、前进速度、电机驱动力矩及履带-土壤作用应力等数值的实时在线测量,并实际安装激光测距仪所用的圆盘等构件实现了履带形态的分段捕捉。以车体沉陷量为实验指标,车体载荷、履带宽度为实验因素设计正交实验方案,在履带3种不同预紧程度下进行土槽实验,并采集车体的沉陷量和倾角。通过回归分析,拟合得到履带不同预紧程度下车体沉陷关于车体载荷、履带宽度及滑转率的三元回归方程,方程拟合效果较好,置信度均为0.99,相关系数均不小于0.9。车轮沉陷量实验值与回归方程计算值之间的平均相对误差小于10%。本研究结果可为预测柔性履带应力分布计算以及在软土地面的通过性提供数据支持和重要参考。