为定量分析土质、含水率、温度和应变速率等因素对冻土强度的影响,本文根据公开发表的试验数据,应用多元线性回归模型对冻土强度影响因素进行了显著性分析。分析结果表明,在仅考虑线性影响条件下,温度和土性是影响冻土强度的主要因素,影响强度分别为0.632和0.193,含水率对冻土强度也有显著性影响,影响强度为-0.577。为探明各影响因素对冻土强度的非线性作用,在保留强度Taylor展开二次项的条件下,通过变量代换,将非线性项进行线性化,并利用多元线性回归模型进行了进一步分析。分析结果表明含水率与温度对冻土强度的影响包含线性、非线性和交叉影响项三项,应变率对冻土强度的影响仅包含非线性和交叉影响项。各因素对冻土强度的影响程度可用偏回归系数定量描述。

在探月工程前期,月球车与着陆器作为一个整体进入到月球的椭圆轨道。着陆器完成着陆后,月球车将从着陆器上被释放,最终到达月球表面。着陆梯是着陆器重要的组成部分,在月球探测过程中承担着特殊的功能,是月球车从着陆器上释放到月球表面的必要平台。文中分析比较了月球车的释放形式,并结合该种释放方法设计了一种新型的着陆梯展开结构。

阐述了月球车全息摄像机转向杆装置的结构,分析了其展开驱动器在桅杆系统中的关键作用,提出了转向杆展开驱动器的设计方法.

对月球探测器软着陆缓冲机构关键技术及国内外发展概况进行研究,对国际上常用探测器缓冲器、展开锁定机构的结构组成,工作原理及其特点进行介绍。最后结合国外研究现状对新一轮探测器发展趋势进行预测,论文研究工作对于我国开展"嫦娥"二期探月工程具有参考价值。

在展开过程中,八轮扭杆摇臂式可展开月球车受到月面不平激励引起的随机振动和展开动力源引起的强迫振动的共同作用.为方便建立振动模型,针对八轮扭杆摇臂式月球车的结构特点,将两个耦合的地面不平输入等效处理为一个独立的地面不平输入;在此基础上建立了11自由度振动微分方程.通过对振动微分方程进行傅里叶变换,将两种振动激励解耦处理,在Matlab中编程绘制了月球车车身振动响应幅频关系曲线、振动加速度幅频关系曲线以及定刚度时悬架动挠度均方根值与阻尼间的关系曲面.分析了车体在三个方向的振动响应及振动加速度的变化特点,指出了系统刚度值不变的情况下阻尼的合理取值范围,为进一步改进设计提供了理论依据.

软着陆机构是月球探测器实现软着陆的关键部件。针对一种四腿式软着陆机构方案,论述了该软着陆机构展开的工作原理,分析了机构的奇异性,推导了机构不发生奇异的条件,建立了展开机构的运动学方程组,采用Newton-Raphson法求解了该非线性运动学方程组,获得了主支撑杆运动参数的变化规律。

为解决月球车车轮性能需求与体积约束之间的矛盾,提出了一种径向可展开式车轮结构。通过构型设计和构态变换分析对可展开式车轮进行了概念设计。首先,初步确定基本构型,并基于拓扑图理论对车轮拓扑图中的各关联杆件进行拓扑对称性的判定,去掉重复的杆件关联情况,确定实际关联杆件的可能性数目,进行构型的综合,获得各种可能产生的构型及其机构简图。其次,通过机构简图筛选符合要求的构型,针对所选出的构型分别建立邻接矩阵,利用邻接矩阵的性质分析可展开式车轮机构展开过程中的构态变换及其构态变换前后机构自由度变化情况,判定所选构型关联关系对车轮运动的影响,评价各构型的优劣,检验所设计车轮构型的合理性,最终确定所需的月球车车轮构型。

综述了月球探测器软着陆机构的发展概况;分析了国际上月球探测器软着陆机构的结构组成、工作原理及特点。对不同展开机构和缓冲器特点进行了分析,预测了月球探测器软着陆机构的发展趋势。