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| 1 | 用于月面车辆力学试验的模拟月壤研究显示文摘研究月面环境下的车辆地面力学,对保证月球探测车辆的正常工作具有重要意义,而用于月面车辆力学试验的模拟月壤则影响其结果的准确度与可信度。用于月面车辆力学试验的模拟月壤,以月壤样本与JSC-1模拟月壤为参考标准,以吉林辉南县火山灰为主要原料、赤铁矿砂为辅料,通过调整试样的粒径分布与赤铁矿砂含量,使模拟月壤的比重、内摩擦角、凝聚力、承压特性、粒径分布、颗粒形态、矿物组成等参数接近JSC-1模拟月壤,并在月壤样本的参数变化范围之内,表明该模拟月壤可用于月面车辆力学试验研究。 | 李建桥 邹猛 贾阳 陈斌 马文哲 | 2008 | 岩土力学2008，29，6： | 35 |
| 2 | 载人月球车移动系统综述及关键技术分析显示文摘以载人月球车的发展和相关技术为对象,首先对国外载人月球车移动系统的概念设计进行了系统的综述,对载人月球车各种概念设计的特点进行了比较和分析,探讨了载人月球车的设计趋势;其次以阿波罗载人月球车移动系统结构为例,分析其移动系统的主要构成作为借鉴;然后从机构学、地面力学及动力学等方面在载人月球车研究中的应用现状进行了综述;最后提出了载人月球车移动系统的关键技术,指明了当前亟需解决的关键技术及难点所在。 | 邓宗全 范雪兵 高海波 丁亮 | 2012 | 宇航学报2012，33，6： | 34 |
| 3 | 月壤静力学特性的离散元模拟显示文摘以典型月壤的物理力学性质为参照标准,采用颗粒流程序PFC3D对月壤静力学特性进行了离散元模拟研究。通过离散元模拟三轴试验反复调整颗粒细观参数,建立了月壤离散元接触力学模型;描述了月面探测车辆行驶下的月壤承压特性模型与剪切特性模型;从月面探测车辆的行驶观点出发,模拟压板试验,得出了载荷-沉降关系;通过模拟履带板试验得出了剪切应力-位移关系。最后,计算出了月壤的变形模量K为1635 kN/mn+2、变形指数n为1.22,剪切变形模量k为1.35 cm。结果表明,模拟试验值与模型预测趋势一致。 | 邹猛 李建桥 贾阳 任露泉 李因武 | 2008 | 吉林大学学报(工学版)2008，38，2： | 26 |
| 4 | 月球车轮与月壤相互作用动力学模拟显示文摘在分析月球车轮与月壤相互作用的基础上,应用离散元软件PFC2D对月球车轮在月壤上的牵引通过性能进行了模拟研究。通过双轴试验调整离散元力学模型的细观参数,得到月壤离散元接触力学模型:其内摩擦角为42°,凝聚力为1.554kPa,泊松比为0.41,弹性模量为77.5MPa;通过颗粒与月球车轮接触的平均刚度,确定了车轮前进时的水平速度与沉降速度增量;在相同试验条件下,模拟试验与土槽试验的对比结果表明,两者趋势一致;有轮刺轮与光滑轮的牵引通过性能对比结果表明,在没有牵引阻力情况下,有轮刺轮滑转率为零,光滑轮滑转率为1.8%;当滑转率为10%时,光滑轮挂钩牵引力为7.71N,有轮刺轮挂钩牵引力为121.6N。 | 李建桥 邹猛 贾阳 任露泉 李因武 | 2008 | 农业机械学报2008，39，4： | 25 |
| 5 | CAS-1模拟月壤显示文摘模拟月壤是与月球月壤具有相似的矿物组成、化学成分和物理力学性质的地球物质,是月球样品的地球化学复制品。长白山龙岗火山群金龙顶子火山喷发的四海火山渣具有与阿波罗14号采集的月球样品相似的化学和矿物组成,并含有20%~40%的玻璃物质。以四海火山渣为初始物质,研制成功CAS-1模拟月壤,并测量了CAS-1模拟月壤的主量和微量元素组成、矿物组成、密度、颗粒形态、粒度分布、抗剪性和复介电常数等参数。结果表明,CAS-1模拟月壤与Apollo 14号采集的月球样品具有相似的化学成分、矿物组成和物理力学性质,是一种理想的低钛玄武岩质模拟月壤。 | 郑永春 王世杰 冯俊明 欧阳自远 刘建忠 刘春茹 | 2007 | 矿物学报2007，27，3： | 22 |
| 6 | 月球采样机械臂系统设计及试验验证显示文摘在对月球采样返回任务需求及探测器系统任务剖面进行分析的基础上,设计并研制了一种轻量化、大负载、高精度、宽采样范围月球采样机械臂系统。该系统主要由4自由度机械臂及两种不同采样形式的末端采样器组成,可对不同指定区域浅层月壤进行铲、挖、浅钻等多形式采集。在综合考虑机械臂系统器上布局的基础上,基于运动学模型对采样机械臂的可达采样区域进行仿真分析,提出采样机械臂月面采样策略。基于等尺寸着陆器模拟平台,开展了针对3种不同密实度模拟月壤的采样试验,采样试验结果表明在可达采样空间内,采样机械臂对不同密实度月壤均具有较好的适应性,最大采样深度可达30 mm,最大单次采样量可达270 g,单次采样时间小于2 min。 | 马如奇 姜水清 刘宾 白美 林云成 | 2018 | 宇航学报2018，39，12： | 23 |
| 7 | 月面地形地貌环境模拟初步研究显示文摘文章介绍了在月面巡视探测器室内试验场建设过程中有关月面典型地形地貌环境模拟的初步工作。通过现有关于真实月壤的物理机械性质的总结,考察了利用火山灰模拟月壤的可能性。通过对比分析两者主要的物理机械性质,可以得出:利用加工的火山灰模拟月壤用于月面巡视探测器移动性能等试验研究是可行的。为今后深入研究月面地形地貌和月面巡视探测器的地面试验进行了有益的尝试。 | 樊世超 贾阳 向树红 刘闯 | 2007 | 航天器环境工程2007，24，1： | 21 |
| 8 | 用于地外星体探测的一种新结构取心钻头研究显示文摘根据地外星体探测取心钻具的功能要求,研制出一种具有阻隔环的新型结构钻头,以解决取心钻头取心率低的问题。对主、副切削具在取心过程中使星壤产生的失效形式进行分析,并建立切削模型和星壤侧向失效模型。根据郎肯被动土压力原理,建立阻隔环对星壤样心的阻隔模型。以月球土壤为例,分析副切削具的结构参数对取心率的影响。试验结果表明有阻隔环结构的钻头能有效地提高星壤取心率。研究结论可为我国探月工程月面采样钻头的设计提供理论依据。 | 邓宗全 田野 唐德威 姜生元 全齐全 肖洪 | 2013 | 机械工程学报2013，49，19： | 21 |
| 9 | CAS-1模拟月壤动剪切模量与阻尼比的试验研究显示文摘针对中国科学院地球化学研究所与国家天文台合作研制成功的CAS-1模拟月壤(国家标准试样),利用GDS共振柱试验仪对模拟月壤开展动力学参数的试验研究,分析了不同孔隙比、不同围压对动剪切模量G及剪应变的影响规律。试验结果表明,在应力水平很低、孔隙比较大的真实月面环境条件下,动剪切模量G较小,阻尼比较大,且随着动剪应变的增大,动剪切模量快速减小,阻尼比急剧增大。采用Hardin-Drnevich模型,得到了不同孔隙比、不同围压下归一化动剪模量G/Gmax与归一化阻尼比/max随变化的平均拟合曲线,探讨了最大动剪切模量G max、最大阻尼比max和参考剪应变r等动参数与应力水平的相关关系式,并据此给出了月壤钻取采样深度(0~3 m)内G max、max和r的值域区间以及各剪应变对应的G/Gmax和的推荐值。 | 张宇 余飞 陈善雄 李剑 | 2014 | 岩土力学2014，35，1： | 18 |
| 10 | 刚性轮—月壤相互作用预测模型及试验研究显示文摘研究在月球表面特殊环境下的月球车牵引通过性能,对保证月球车的正常探测工作具有重要意义。在分析传统地面车辆理论与研究方法的基础上,给出了刚性轮与月壤相互作用的预测模型;使用辉南一带火山灰制备了应用于月面车辆力学基础试验中的模拟月壤;设计制造了月壤—车轮土槽试验系统。最后,在该土槽试验系统下对有轮刺轮与无轮刺轮进行了牵引性能试验,并与模型计算值进行对比。结果表明,所给模型的预测值与实测值有较好的一致性。 | 邹猛 李建桥 李因武 贾阳 马文哲 | 2007 | 农业工程学报2007，23，12： | 18 |
| 11 | 深空探测车可变直径车轮牵引通过性分析显示文摘提出了一种可变直径轮深空探测车,其具有结构紧凑、越障能力强、重心低、运行平稳等优点.考虑了月球重力环境和月壤的力学特性,应用基于贝克模型的地面力学理论,分析了深空探测车可变直径车轮与月壤间的相互作用,对轮片展开和车轮下陷做了合理的简化,对不同滑转条件下探测车轮的挂钩牵引力、驱动力矩和驱动效率进行了计算,结果表明车轮的展开减小了推土阻力,车轮的挂钩牵引力和驱动效率都比车轮收缩状态有了明显的提高,并获得了使驱动效率达到最大值的滑转率的范围. | 孙鹏 高峰 李雯 孙刚 | 2007 | 北京航空航天大学学报2007，33，12： | 17 |
| 12 | 月壤钻探采样装置中的钻杆结构参数优化设计及模拟试验显示文摘对月球次表层钻取采样外螺旋钻杆的输土阻力进行理论分析。基于散体力学中连续介质假设,建立钻杆回转输土阻力矩模型。利用该模型分析钻杆直径、螺旋升角等结构参数与输土阻力矩变化的关系,给出参数选择范围。以钻杆输土所消耗的功率为目标,以钻杆结构参数为变量,对钻杆结构参数进行优化设计,使优化后的钻杆平均输土功率降低了30.5%。对结构优化后的钻杆输土阻力进行测试试验,验证了钻杆输土阻力矩随深度增加而变大的趋势。研究成果能为月球次表层采样钻杆设计提供理论依据。 | 田野 邓宗全 唐德威 姜生元 侯绪研 | 2012 | 机械工程学报2012，48，23： | 16 |
| 13 | 模拟月壤钻进负载分析与试验研究显示文摘月壤与采样机具间的相互作用在月球自主采样器的设计、性能评价、控制和仿真等方面具有重要作用,目前对于月壤与采样机具间相互作用中的钻进负载研究尚不充分。本文基于被动土压力理论,根据不同的土体切削状态,将切削刃前土体分为堆积区和破坏区,重点分析堆积区土体和破坏区土体对总钻头负载的贡献,建立了月壤取心钻头钻进松散土体的钻进负载模型。HIT-2型取心钻头和HIT-LS1#模拟月壤的钻进试验结果表明,钻进负载理论模型与实际情况具有较高的吻合度。 | 史晓萌 节德刚 全齐全 唐德威 姜生元 邓宗全 | 2014 | 宇航学报2014，35，6： | 16 |
| 14 | 面向深空探测的星球钻取采样技术综述显示文摘回顾国内外星球钻取采样技术发展现状的基础上,详细论述了星壤的物理力学特性及模拟星壤制备工艺,着重分析了钻进取心特性实验及理论研究成果,深入剖析了包含钻进状态参数辨识及自主钻进控制在内的星球自适应钻进规程关键技术问题。在此基础上,以我国探月三期工程无人钻取采样任务为研究背景,提出了对星球钻取采样技术的展望与建议。 | 唐钧跃 邓宗全 陈崇斌 王印超 全齐全 姜生元 唐德威 | 2017 | 宇航学报2017，38，6： | 15 |
| 15 | 月球车驱动轮牵引性能研究显示文摘研究在月球表面环境下行驶的月球车牵引性能,对保证其正常探测工作具有重要意义。以长白山火山灰为主要原料制备了应用于月面车辆力学试验中的模拟月壤,研制了月壤—车轮土槽测试系统,对有刺轮与光滑轮进行了牵引性能试验。试验结果表明,有刺轮的最大挂钩牵引力(DP)为光滑轮的5.2倍;当滑转率为10%时,有刺轮在硬路面上的DP为其在模拟月壤上的6.7倍。在此基础上,通过离散单元法(DEM)对驱动轮与月壤相互作用关系进行了细观分析,模拟出驱动轮下月壤颗粒的受力、位移、速度的分布规律及无牵引阻力条件下驱动轮的牵引性能。研究结果为月球车的性能评估和面向月球的高通过性行走机构研制提供基本方法和基础数据。 | 邹猛 李建桥 张金换 任露泉 李因武 | 2009 | 宇航学报2009，30，1： | 15 |
| 16 | 基于瞬态动力学方法的月球探测器软着陆腿着陆冲击性能分析显示文摘月球探测器着陆冲击性能是月面软着陆的关键。以月球探测器铝蜂窝缓冲软着陆腿为研究对象,基于瞬态动力学方法,对其2级铝蜂窝缓冲器进行了建模和缓冲性能验证;建立了铝蜂窝软着陆腿瞬态动力学分析模型,并进行了单条软着陆腿着陆冲击仿真分析,研究了结构响应对软着陆腿着陆冲击性能的影响。结果表明:该瞬态动力学分析模型的缓冲器能量吸收、缓冲行程和探测器机体加速度响应峰值等分析结果与实验符合较好;2级蜂窝缓冲软着陆腿着陆过程中,当第2级蜂窝开始压缩时探测器机体加速度响应最大;软着陆腿结构柔性变形及储能导致了软着陆腿着陆性能恶化。 | 万峻麟 聂宏 李立春 陈金宝 曾福明 | 2010 | 兵工学报2010，31，5： | 13 |
| 17 | 月球着陆器有效载荷着陆冲击响应分析显示文摘针对传统月球着陆器着陆冲击分析方法未能准确考虑结构柔性对有效载荷着陆冲击响应影响的缺点,提出了一种基于非线性瞬态动力学的着陆器有效载荷着陆冲击响应分析方法。以某型月球着陆器为对象,取其搭载的月球车为研究的有效载荷,建立月球着陆器着陆冲击非线性有限元分析模型。通过分析结果与试验结果对比,验证了模型及方法;进而分析了3种工况下月球车的着陆冲击响应,并研究了着陆器机体及着陆腿结构柔性对其着陆冲击响应的影响。研究结果表明:该方法较之传统着陆冲击分析方法可更为准确的分析有效载荷的着陆冲击响应;着陆器机体和着陆腿结构弹性均能起到减缓月球车着陆冲击响应的作用,其减缓效果分别为0.54g和0.52g,而二者共同作用的减缓效果更是达到了1.54g;着陆腿弹性对所有有效载荷的着陆冲击响应均有减缓作用,但机体结构柔性的减缓作用对其他有效载荷是否适用则需进行有针对性的分析。 | 万峻麟 聂宏 陈金宝 李立春 汪岸柳 | 2010 | 宇航学报2010，31，11： | 12 |
| 18 | 深空探测着陆器数字化设计及着陆性能影响因素显示文摘以对称分布四腿悬架式月球着陆器为研究对象,建立了着陆器软着陆过程六自由度动力学模型并改进了月壤摩擦系数模型;在以上动力学模型基础上,以月球着陆器为例编制了着陆器软着陆六自由度动力学分析程序,利用该程序分析了探测器全机月面软着陆性能,重点研究了动力学模型中的月面等效弹性系数、月面摩擦系数和月面倾斜角度等参数对探测器着陆性能的影响。研究表明上述影响因素对着陆器着陆缓冲性能影响显著,通过对以上参数的合理选择可以有效缓解月球探测器月面软着陆的着陆冲击过载。 | 陈金宝 聂宏 万峻麟 | 2014 | 航空学报2014，35，2： | 12 |
| 19 | 月球表面环境综合模拟系统的设想显示文摘相比于环绕地球飞行的卫星或载人飞船,探月航天器面临的空间环境更为复杂和严酷。月球表面的环境对登月飞船、月球车的环境适应性及可靠性提出了极为严格的要求。文章就月球表面综合环境模拟系统进行了初步的系统设计。该系统可实现月表尘埃、地形地貌、承载能力及摩擦效应、真空、温度交替变化等环境因素的综合模拟,可为登月飞船及月球车的设计、优化以及最终的系统验证提供试验平台。 | 石晓波 李运泽 黄勇 王浚 | 2006 | 中国工程科学2006，8，11： | 12 |
| 20 | 高通过性与平稳性月球车移动系统设计显示文摘月表行驶环境恶劣,这对月球车移动系统提出了更高的要求。为提高月球车的移动能力,提出一种具有高通过性和载荷平台平稳性的新型月球车移动系统。该移动系统由正反四边形机构悬架和伸缩叶片复式步行轮组成。正反四边形悬架是一种适用于六轮月球车的非独立悬架,通过与摇臂式悬架进行受力和姿态运动的对比分析和仿真对比分析可知,它可以使月球车具有较高的越障性能并在越障过程中保证载荷平台的相对平稳。同时,针对不同松散程度的月壤,根据车轮-土壤力学原理,设计出伸缩叶片复式步行轮。该种车轮最突出的特点是能够根据车轮与土壤间的相互作用关系,自适应调节叶片入土深度,从而改变车轮的牵引能力、平顺性和能耗。对该种移动系统进行多项移动性能试验,结果表明,该种新型移动系统具有较高的越障能力和保持载荷平台平稳能力,能够在恶劣路况下最大限度的发挥车轮的牵引能力,而且在路面通过性良好时尽可能的节约能耗,增加车轮滚动的平顺性。 | 陈百超 王荣本 贾阳 金立生 郭烈 | 2008 | 机械工程学报2008，44，12： | 12 |
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