月壤深層采樣回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件溫度場(chǎng)分析.pdf

1、探月三期工程的主要任務(wù)是在月球表面鉆取長(zhǎng)度不小于2m且保持層理信息的月壤樣品?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件是采樣系統(tǒng)中最主要的動(dòng)力裝置，為取心鉆具提供足夠的回轉(zhuǎn)動(dòng)力，保證鉆具能夠按照不同的采樣對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)需求模式的鉆進(jìn)，其工作狀態(tài)和可靠性極為關(guān)鍵?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件在進(jìn)行月壤采樣工作時(shí)處于真空高低溫交變的月面環(huán)境，溫度場(chǎng)成為決定其性能的主要因素之一，基于此背景展開(kāi)對(duì)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件溫升特性的理論與試驗(yàn)研究。
　　本文采用熱阻網(wǎng)絡(luò)法對(duì)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件的溫度場(chǎng)進(jìn)行

2、理論分析，首先針對(duì)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件的系統(tǒng)組成和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行原理性分析，分別對(duì)電機(jī)部分和行星減速器部分內(nèi)部共計(jì)五類的熱源進(jìn)行精確計(jì)算。其次根據(jù)回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件正常工作時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界的熱量交換關(guān)系，構(gòu)建相應(yīng)的熱阻網(wǎng)絡(luò)理論分析模型，并將實(shí)際元件的熱阻數(shù)值及熱源產(chǎn)熱數(shù)值等物理參數(shù)代入到熱阻網(wǎng)絡(luò)中，完成現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的參數(shù)化建模。然后遵循熱力學(xué)第一定律建立整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)傳熱節(jié)點(diǎn)的瞬時(shí)熱量平衡方程組，采用秩1擬Newton法進(jìn)行數(shù)值求解，通過(guò)MATLAB編程

3、得到回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件在各工作模式下關(guān)鍵構(gòu)件的溫升曲線及系統(tǒng)整體的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和瞬態(tài)溫度場(chǎng)。最后開(kāi)展回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件的真空測(cè)溫試驗(yàn)，依照試驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟠罱ㄕ婵諟y(cè)溫試驗(yàn)臺(tái)并制定相應(yīng)的試驗(yàn)方案和試驗(yàn)流程，在試驗(yàn)室內(nèi)模擬月面真實(shí)環(huán)境，得到回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件可測(cè)節(jié)點(diǎn)在各個(gè)工作模型下的溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　本文針對(duì)月面特殊的真空環(huán)境，完成了回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部件溫度場(chǎng)的理論分析和試驗(yàn)研究，并依照熱源的熱量分布與具體的傳熱路徑對(duì)熱阻網(wǎng)絡(luò)模型作進(jìn)一步的優(yōu)化；經(jīng)過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與計(jì)