全向式多室连通火星着陆缓冲气囊的多目标优化设计

• 作者: 刘志波 卿启湘 尹汉锋 文桂林 肖久如
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 气囊 缓冲 耐撞性 多目标优化 火星着陆器
• 年，卷（期）: 2015,（15）
• 所属期刊栏目: 制造科学与技术 -- 数字化设计与制造
• 页码范围: 135-141
• 页数: 7页
• 分类号: V476
• 字数: 3067字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2015.15.135

摘要

针对基于地面模拟试验传统设计方法难以对全向式多室连通气囊进行优化设计的问题，采用基于有限元仿真、试验及多目标优化相结合的方法对该气囊系统进行了优化设计。在优化设计过程中，建立了可以分析全向式多室连通气囊(包裹了着陆探测器)的火星着陆缓冲过程的有限元模型，并进行了部分冲击试验，验证了该模型的准确性；然后基于有限元仿真结果，构建了目标函数的多项式代理模型；根据该模型，运用多目遗传算法对气囊系统进行了优化设计，系统的轻量化与单位质量吸能性能得到显著提高。该研究方法对全向式多室连通火星着陆缓冲气囊及其类似装备的设计具有很好的指导意义。