月球钻取采样钻头结构参数对力学性能的影响

• 作者: 刘志全 吴伟仁 张之敬 王丽丽
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 月球 采样 螺旋钻头 切削具 结构
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 飞行器设计与力学
• 页码范围: 1339-1347
• 页数: 9页
• 分类号: V476.3
• 字数: 3981字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2015.12.001

摘要

基于对螺旋钻头的输出月壤阻力、驱动力矩及月壤失效区的分析,建立了钻头的力学模型,该模型综合考虑切削具内外侧面与月壤之间的压力及摩擦力,考虑月壤侧向失效面的面载荷对钻头切削具周向力矩、总功耗及月壤失效距离的影响,数值仿真与试验结果校验了模型的正确性.在数值仿真过程中采用深层月壤本构关系的Mohr-Coulomb模型,使仿真更加符合月壤内摩擦角大于22°的真实情况.利用该模型分析并获得了钻头结构参数对切削具功耗和失效距离的影响规律,以钻头功耗最小为优化目标,用遗传算法对钻头结构参数进行了优化,优化结果降低了钻探过程中的烧钻风险.可为钻取式自动采样机构的钻头设计提供理论依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张之敬	北京理工大学机械与车辆学院	124	825	13.0	22.0
2	刘志全	中国空间技术研究院总体部	42	489	12.0	20.0
4	吴伟仁	北京理工大学机械与车辆学院	7	69	5.0	7.0
8	王丽丽	北京理工大学机械与车辆学院	5	31	4.0	5.0