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月面巡视器端抱式转移机构的力学特性分析与优化设计研究

摘要第5-7页
Abstract第7-9页
第1章 绪论第13-29页
    1.1 月面巡视器转移机构的研究背景第13-16页
        1.1.1 深空探测与月球探测第13-14页
        1.1.2 我国的月球探测工程第14-15页
        1.1.3 转移机构的研究意义第15-16页
    1.2 深空探测器转移机构的研究现状第16-22页
        1.2.1 国外的深空探测器转移机构第16-19页
        1.2.2 国内的转移机构方案第19-21页
        1.2.3 其他相关的机械系统第21-22页
    1.3 深空探测器与结构优化设计第22-26页
        1.3.1 结构优化设计意义第22-23页
        1.3.2 结构优化设计研究进展第23-24页
        1.3.3 结构优化设计第24-26页
    1.4 本文研究内容第26-29页
第2章 端抱式转移机构的动力学分析第29-52页
    2.1 引言第29页
    2.2 端抱式转移机构力学模型第29-33页
        2.2.1 端抱式转移机构结构组成第29-31页
        2.2.2 端抱式转移机构工作原理第31-33页
    2.3 关键节点的力学计算第33-41页
        2.3.1 端抱式转移机构受力分析第33-34页
        2.3.2 举升阶段第34-38页
        2.3.3 外摆推臂主动外摆阶段第38-41页
        2.3.4 重力作用外摆阶段第41页
    2.4 动力学仿真与结果第41-51页
        2.4.1 举升阶段仿真分析与载荷情况第42-45页
        2.4.2 外摆推臂主动外摆阶段仿真分析与载荷情况第45-48页
        2.4.3 重力作用外摆阶段仿真分析与载荷情况第48-51页
    2.5 小结第51-52页
第3章 动力元件开口环形截面扭杆的力学分析第52-66页
    3.1 引言第52页
    3.2 开口环形截面杆件的自由扭转第52-56页
        3.2.1 圣维南扭转基本方程第52-53页
        3.2.2 扭转的薄膜比拟理论第53-55页
        3.2.3 开、闭口环形截面薄壁杆件扭转性能第55-56页
    3.3 开口环形截面杆件的约束扭转第56-62页
        3.3.1 开口薄壁杆件约束扭转微分方程第56-58页
        3.3.2 约束扭转微分方程的初参数法第58-60页
        3.3.3 开口环形截面杆件的约束扭转问题第60-62页
    3.4 开口环形截面杆件的扭转实验第62-65页
    3.5 小结第65-66页
第4章 端抱式转移机构的数值仿真分析与计算第66-87页
    4.1 引言第66页
    4.2 碳纤维复合材料模型第66-74页
        4.2.1 碳纤维材料各向异性的应力应变关系第67-68页
        4.2.2 碳纤维材料多层结构的弹性特性第68-71页
        4.2.3 碳纤维复合材料的强度第71-74页
    4.3 有限元模型与边界条件第74-81页
        4.3.1 材料特性参数第75页
        4.3.2 层状结构单元与有限元模型第75-77页
        4.3.3 力学工况载荷环境第77-78页
        4.3.4 边界约束条件第78-81页
    4.4 数值分析结果第81-86页
        4.4.1 过载加速度载荷强度第81-82页
        4.4.2 模态与频率响应分析第82页
        4.4.3 转移机构的强度与刚度第82-86页
    4.5 小结第86-87页
第5章 端抱式转移机构的结构优化第87-109页
    5.1 引言第87页
    5.2 结构优化设计方法第87-92页
        5.2.1 优化设计步骤第87-89页
        5.2.2 优化设计模型第89-91页
        5.2.3 优化设计算法第91-92页
    5.3 转移机构摆臂的尺寸优化第92-100页
        5.3.1 摆臂截面尺寸优化设计问题第93-94页
        5.3.2 摆臂截面尺寸优化数学模型第94-97页
        5.3.3 粒子群优化算法第97-99页
        5.3.4 摆臂截面尺寸优化结果第99-100页
    5.4 转移机构举升框的拓扑优化设计第100-107页
        5.4.1 多工况拓扑优化方法第100-102页
        5.4.2 转移机构举升框优化模型第102-105页
        5.4.3 拓扑优化效果分析第105-107页
    5.5 小结第107-109页
第6章 姿态模拟平台与实验第109-120页
    6.1 引言第109页
    6.2 转移机构极限工况第109-111页
    6.3 姿态模拟平台第111-116页
    6.4 转移机构实验验证第116-119页
        6.4.1 转移功能验证试验第116-117页
        6.4.2 转移机构月面适应性试验第117-118页
        6.4.3 试验结果与讨论第118-119页
    6.5 小结第119-120页
总结与展望第120-123页
参考文献第123-131页
致谢第131-132页
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录第132-133页
附录 B 攻读学位期间所参加的科研项目第133页

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