月面鉆取采樣沖擊鉆進(jìn)作用研究.pdf

1、月面鉆取采樣面臨著低重力、高真空、月壤力學(xué)性質(zhì)未知等復(fù)雜因素的干擾。為了彌補(bǔ)可用鉆壓力的不足，月面鉆取采樣過(guò)程中需要引入沖擊激勵(lì)作用。受航天運(yùn)載能力等因素的限制，采樣機(jī)構(gòu)需要具有輕便、低功耗、高效率、高可靠性的特點(diǎn)。而鉆取采樣沖擊系統(tǒng)的可靠運(yùn)作是整個(gè)鉆取采樣任務(wù)中較為關(guān)鍵的一環(huán)。本文面向月面鉆取采樣的工程需求，以月面鉆取采樣沖擊鉆進(jìn)系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，開展了沖擊鉆進(jìn)作用的研究。
　　本文首先通過(guò)動(dòng)力學(xué)仿真與理論分析，給出了月面鉆取

2、采樣彈簧—激振塊激振驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作特性。對(duì)激振驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沖擊作用過(guò)程中的沖擊功、碰撞速度及碰撞力作了理論推導(dǎo)。通過(guò)ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性，結(jié)果表明激振驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠完好地實(shí)現(xiàn)沖擊激勵(lì)作用。其次運(yùn)用一維波動(dòng)力學(xué)方法對(duì)沖擊作用下鉆具的應(yīng)力波傳遞特性進(jìn)行了建模分析。通過(guò)理論推導(dǎo)給出了激振塊—鉆桿接頭的入射應(yīng)力波形，給出了變阻抗鉆具的應(yīng)力波能量透射率及應(yīng)力波透射率公式。對(duì)脆性巖石下的鑿入過(guò)程進(jìn)行了分析，結(jié)果表明在鑿巖過(guò)程中