| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-30页 |
| 1.1 课题背景 | 第15-16页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第15页 |
| 1.1.2 研究目的及意义 | 第15-16页 |
| 1.2 国内外星球钻取采样器及无人自主钻进发展现状 | 第16-29页 |
| 1.2.1 国外星球钻取采样器发展现状 | 第16-20页 |
| 1.2.2 国外星球探测钻进特性研究发展现状 | 第20-25页 |
| 1.2.3 国内星球钻取采样器发展现状 | 第25-27页 |
| 1.2.4 国内星球探测钻进特性研究发展现状 | 第27-28页 |
| 1.2.5 分析与启示 | 第28-29页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第29-30页 |
| 第2章 次表层模拟月壤机械物理特性研究 | 第30-49页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 月壤力学特性 | 第30-32页 |
| 2.3 模拟月壤的机械特性 | 第32-34页 |
| 2.3.1 模拟月壤的颗粒形态 | 第32页 |
| 2.3.2 模拟月壤的压缩性 | 第32-33页 |
| 2.3.3 模拟月壤的抗剪强度 | 第33-34页 |
| 2.4 次表层模拟月壤制备及机械特性影响因素分析 | 第34-40页 |
| 2.4.1 重力条件对模拟月壤半空间的影响 | 第35-36页 |
| 2.4.2 模拟月壤的倾倒过程 | 第36-39页 |
| 2.4.3 圆柱形容器的边界效应 | 第39-40页 |
| 2.5 次表层模拟月壤机械特性测试 | 第40-48页 |
| 2.5.1 原位测试 | 第40-41页 |
| 2.5.2 次表层模拟月壤的DMT测试 | 第41-42页 |
| 2.5.3 根据DMT方法经验公式的数据处理 | 第42-45页 |
| 2.5.4 基于DMT的复合测试方法 | 第45-48页 |
| 2.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 第3章 模拟月壤钻进负载力学建模及试验验证 | 第49-67页 |
| 3.1 引言 | 第49页 |
| 3.2 月面钻进的地面试验手段与分析 | 第49-51页 |
| 3.2.1 月壤机械物理特性与模拟月壤 | 第49-50页 |
| 3.2.2 模拟月壤钻进取芯试验钻具 | 第50-51页 |
| 3.3 基于被动土压力的切削负载分析 | 第51-53页 |
| 3.4 钻具与月壤相互作用力学模型 | 第53-63页 |
| 3.4.1 刀前堆积与钻头阻塞 | 第53-58页 |
| 3.4.2 破坏区土体产生的负载 | 第58-61页 |
| 3.4.3 辅助钻套处的附加扭矩 | 第61-63页 |
| 3.5 钻具与月壤作用负载数值计算 | 第63-64页 |
| 3.6 钻进负载模型的试验验证 | 第64-65页 |
| 3.7 本章小结 | 第65-67页 |
| 第4章 模拟月壤取芯力学建模及影响因素分析 | 第67-82页 |
| 4.1 引言 | 第67-68页 |
| 4.2 软袋式钻进取样原理 | 第68页 |
| 4.3 软袋取芯动力学建模 | 第68-76页 |
| 4.3.1 取芯软袋内的土体I静力学模型 | 第69-72页 |
| 4.3.2 取芯钻头内孔中土体II动力学模型 | 第72-75页 |
| 4.3.3 钻具外土体III的排屑应力关系 | 第75-76页 |
| 4.4 钻进取芯数值计算及试验验证 | 第76-79页 |
| 4.4.1 取样量的估计算法 | 第76-77页 |
| 4.4.2 钻进取芯试验验证 | 第77-79页 |
| 4.5 月壤特性、钻具构型和钻进规程对取芯率的影响分析 | 第79-81页 |
| 4.5.1 月壤特性与取芯率关系 | 第79页 |
| 4.5.2 钻具构型对取芯的影响 | 第79-81页 |
| 4.5.3 钻进规程对取芯的影响 | 第81页 |
| 4.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 第5章 基于钻进特征提取的钻进对象辨识方法研究 | 第82-98页 |
| 5.1 引言 | 第82页 |
| 5.2 月球风化层的构成 | 第82-83页 |
| 5.3 典型工况的钻进特征 | 第83-88页 |
| 5.3.1 模拟月壤的钻进特征分析 | 第83-85页 |
| 5.3.2 模拟月岩的钻进特征分析 | 第85-86页 |
| 5.3.3 典型工况的钻进特征识别 | 第86-88页 |
| 5.4 模拟月壤-模拟月岩交界面的识别 | 第88-97页 |
| 5.4.1 交界面的钻进特征分析 | 第88-90页 |
| 5.4.2 交界面的特征辨识 | 第90-97页 |
| 5.5 在线辨识自主钻进流程 | 第97页 |
| 5.6 本章小结 | 第97-98页 |
| 第6章 无人自主钻进策略及试验验证 | 第98-114页 |
| 6.1 引言 | 第98页 |
| 6.2 月面钻进的多工况及钻进规程 | 第98-100页 |
| 6.2.1 月壤钻进工况与回转钻进规程 | 第98页 |
| 6.2.2 月岩钻进工况与回转-冲击钻进规程 | 第98-99页 |
| 6.2.3 交界面钻进工况与安全钻进规程 | 第99-100页 |
| 6.3 多工况带来的问题 | 第100-102页 |
| 6.4 有限状态的控制方法 | 第102-109页 |
| 6.4.1 多状态自主钻进的控制原理 | 第102页 |
| 6.4.2 有限状态钻进的实现 | 第102-109页 |
| 6.5 无人自主钻进验证试验 | 第109-112页 |
| 6.6 本章小结 | 第112-114页 |
| 结论 | 第114-116页 |
| 参考文献 | 第116-124页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第124-127页 |
| 致谢 | 第127-128页 |
| 个人简历 | 第128页 |