微小型月球着陆器冲击隔离着陆腿研究

针对微小型月球着陆器存在的着陆腿阻尼材料易发生真空冷焊和阻尼值不能改变的问题,对国外已有的着陆器结构和缓冲阻尼材料进行了详细分析。在三腿结构着陆器的基础上,应用电磁学和振动力学基本理论并结合外太空的环境特点,设计出非接触武可调阻尼的感应磁阻尼着陆腿新结构,给出着陆腿的振动微分方程,并采用ADAMS软件进行了数字仿真,结果表明,该新型着陆腿阻尼值调整方便、有效。     

月球着陆器新结构的ADAMS仿真研究

为了解决月球着陆器等航天飞行器类产品研制和试验费用十分昂贵的问题,提出并试验了月球着陆器机械结构仿真研究方法.采用ADAMS动力学仿真软件,对月球着陆器3种典型结构进行了动力学建模、优化及在月球重力场下着陆缓冲等仿真研究.以冲击隔离系数的大小为具体评价指标,对月球着陆器3种典型结构缓冲性能进行了评价.结果表明斜腿式两级缓冲月球着陆器新结构缓冲效果最好.     

三支撑月球着陆器缓冲性能试验研究

为了解决三支撑月球着陆器在不同着陆月面情况下的缓冲性能问题,对月球着陆器模型样机进行了试验研究.使用自制仿月壤,在不同月面倾角情况下进行了多次着陆试验.采用压电式加速度传感器及DASP数据采集与分析软件对三支撑月球着陆器原理样机缓冲性能进行了试验测试.结果表明:使用金属橡胶作阻尼材料的三支撑月球着陆器具有良好的缓冲效果,其冲击隔离系数<0.2.     

小波变换在振动故障信号仿真研究中的应用

为进一步研究生产实践中机械设备不必要的振动问题,结合小波分析理论的特点和应用现状．分析了小波变换的时频局部性及处理突变信号的能力;通过LabVIEW软件仿真振动信号,并在MATLAB平台利用小波包研究小波变换理论应用于振动信号奇异点分析的方法．得出了仿真结果．实现了快速判断奇异点特征与振动产生时间。     

基于小波神经网络的变参数振动钻削仿真

为了改变因寻找最优振动参数和切削参数而需要在实验中大幅度频繁地改变参数的状况,利用小波函数对一维信号逼近能力较强的特点,提出了一种适用于变参数振动钻削加工过程仿真的小波神经网络模型, 并运用灰色理论中的关联分析法对小波神经网络输入权值进行选取。理论分析和实验表明:应用该仿真模型,能在振动钻削过程的不同区段寻找最优的振动参数和切削参数。     

晶格振动的仿真研究

利用计算机仿真技术，通过数值分析和解析运算，将复杂的微分方程所反映的晶格振动的模式和运动规律进行模拟仿真．通过模拟晶格振动的过程及数值求解晶格振动的微分方程，来仿真研究系统的运动行为．     

液体火箭发动机输流管振动分析与设计

建立了仿真模型对液体火箭发动机三维输流管结构进行动力学与振动响应研究,基于仿真分析结果设计管路支撑构型,以提高稳定性、降低振动幅值.首先,基于ANSYS Workbench分别建立两端支撑输流直管和曲管流固耦合动力学仿真模型,将仿真得到的动力学特性与理论计算进行对比,验证仿真方法的有效性;然后,建立液体火箭发动机三维输...     

深沟球轴承动力学有限元仿真分析

摘要：考虑了钢球、套圈滚道和保持架的结构柔性变形和动态接触关系,在ANSYS／LS—DYNA中建立了深沟球轴承的柔性多体接触动力学模型,仿真分析了深沟球轴承的动力学特性,保持架的角速度和动态接触冲击应力的变化规律．将球轴承的保持架角速度、钢球公转和自转角速度等的仿真计算结果与理论计算值进行了对比验证,同时运用球轴承的振动固有频率的试验值验证了仿真结果．仿真结果表明,由于保持架和钢球的接触碰撞和打滑,在球轴承启动阶段,较大的加速度变化引起保持架较大的动态接触冲击应力,降低保持架的疲劳寿命,容易引起断裂失效．计算结果为球轴承动态设计和疲劳寿命提供了参考方法．     

广义协调厚薄板通用单元TMT的固有振动分析

研究了广义协调三角形厚薄通用板单元TMT的固有振动特性．通过编制程序，采用予空间迭代法求得不同板厚的基频值，将计算结果与理论解和有限元软件ABAQUS的结果进行比较．结果表明：广义协调三角形厚薄板通用单元TMT在固有振动分析方面有良好的收敛性，较高的数值稳定性，很好的实用性（无需区分厚板和薄板）。为板的固有振动分析提供了一个新的思路，且用广义协调厚薄板通用单元进行了动力分析．     

横切割头掘进机械振动测试及模态分析

对横切割头式ＡＭ５０型掘进机切割人工煤壁和井下真实煤壁时的整机振动情况进行了系统地测试和分析，弄清了整机工作时的振动分布情况和频率特征，并通过井上、井下测试信号的对比，得出井上切割人工煤壁的动态测试能够代替井下切割真实煤壁的动态测试的结论．进而采用试验模态分析的方法对ＡＭ５０掘进机进行了振动特性研究，并在此基础上借助于计算机的力响应仿真，进行了实测工作载荷下的振动响应仿真．     

Dynamic model building and simulation for mechanical main body of lunar lander

Focused on the dynamics problems of a lunar lander during landing process, the whole process was analysed in detail, and the linear elastic model of the moon soil was established by means of experiments-analogic method. Combining the way of elastic impact with the way of velocity replacement, the dynamics model of damping free vibration dynamics model with 3-degree of freedom(DOF) for lunar lander is obtained according to the vibration mechanics elementary theory. Based on Lagrange equations and the energy principle, the damping free vibration differential equations for the lunar lander with 3-DOF are derived and the equations are solved in simulation ways by means of ADAMS software. The conclusions obtained can be used for the design and manufacture of lunar lander.     

基于月貌匹配的视觉导航方法

针对月面探测器在接近、下降、着陆阶段所要完成的精确导航任务,提出了一种基于月貌匹配的月面探测器的视觉导航方法.月面探测器下降过程中,与探测器固联的CCD相机所拍摄的月面图像相对于图像数据库存在较大的旋转和缩放.采用Scale Invariant Feature Transform(SIFT)算法提取月貌特征并在图像数据库中进行匹配,克服了存在较大的旋转和缩放的图像的匹配问题.最后,利用月貌匹配点的地理信息,通过2D/3D位姿估计方法,估计出探测器在地理坐标系下绝对的位置和姿态.仿真结果表明该方法有效,可以应用在月面探测器在接近、下降、着陆段的导航任务中.     

基于刚柔耦合模型的月球车振动特性仿真

为了分析月球车在月表环境下的振动特性,将其作为一个刚柔耦合多体系统,基于三维实体造型和多体动力学分析软件建立了刚柔耦合动力学模型。根据美国国家航空航天局的研究,建立了月球表面位移功率谱数学模型,结合谐波叠加法获得了月表不平度。以六轮月球车样机JLUIV-6为研究对象,通过典型越障工况试验验证了所建模型的可靠性。以月面不平度作为振动激励对所建立的动力学模型进行了仿真,分析了月球车车体的振动响应及振动加速度幅频特性。结果表明,月球车在0.8～1.8Hz处存在明显的共振区域,为月球车系统设计及优化提供了依据。     

Configuration and kinematics analysis of locking-releasing mechanism for side-loaded lunar rover

In order to save space for storing precision equipments,lower the center of mass of Lander and reduce lunar rover’s dimension constraint limited by mechanism of Lander,the locking-releasing mechanism of side-loaded lunar rover loaded outside Lander is presented,which is a kind of metamorphic mechanism.To ensure the working of this mechanism as the metamorphic process designed,configuration analysis of the locking-releasing mechanism is carried out,and topological structures are described by Huston lower numbered arrays.A kinematic mathematical model of the mechanism is established through homogeneous transformation matrix.The kinematic simulation validates the feasibility of the locking-releasing mechanism when the configurations are shifted from one to the other.     

月面巡视探测器的图像分割及识别方法

针对月面巡视探测器的识别技术,通过彩色图像识别的办法解决了在月面环境存在较强阴影区域对月面巡视探测器识别带来的影响,进行了多种彩色图像分割方法的比较,提出了多通道彩色分量融合的图像分割方法,并用线性分类器的模式识别理论对其原理进行了分析,用形态学滤波方法对分割后的图像进行了滤波,并用分割区域标识算法进行了识别区域的标识。试验表明,该方法能够适应各种光照条件的影响,具有较强的鲁棒性,对各种噪声有明显的抑制作用。该方法使彩色图像分割技术变得简单、可靠,并具有一定的通用性,可以应用到未来的月球探测中去。     

两轮并列式月球车的性能及其稳定性分析

随着国内外新一轮探月高潮的掀起,新型的月球车越来越受到人们的关注.文章提出了一种两轮并列式月球车结构以适应月球探测的特点和要求,并对两轮车的驱动原理和性能进行分析,为月球车的应用提供理论基础和参考依据.两轮车行走中箱体平台的稳定性是其在视觉导航及多车对接应用中的关键环节,针对箱体平台的稳定性对两轮车系统进行建模仿真并提出了两轮车系统的模拟控制方案.仿真结果表明采用状态反馈控制可以有效的实现两轮车系统的稳定性控制.两轮并列式月球车的特点和稳定性分析为新型探月车的研究提供新思路.     

基于 PID 控制的月面巡视探测器坡度行驶仿真分析

通过月面巡视探测器爬坡轮与地面的相互作用分析,建立月面巡视探测器坡度行驶地面力学模型。根据双闭环直流调速系统工作原理,采用位置式PID控制算法编写了电机驱动仿真模块,并将电机驱动仿真模块融合到月面巡视探测器多体动力学仿真体系中,构建了完整的月面巡视探测器动力学仿真系统。对月面巡视探测器坡度行驶工况进行仿真分析,初步实现了对月面巡视探测器动力学模型的验证,为月面巡视探测器驱动控制算法、运动规划和路径规划仿真提供技术支持。