發(fā)布時(shí)間：2025-01-20 16:45

　　本文以“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”的探測(cè)器配備的張力錐形充氣式氣動(dòng)減速器為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了氣動(dòng)特性及結(jié)構(gòu)受力特性仿真分析研究。首先,以LaRC的實(shí)驗(yàn)為參考進(jìn)行數(shù)值算例驗(yàn)證,驗(yàn)證了本文數(shù)值方法的正確性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)充氣式氣動(dòng)減速器的大氣進(jìn)入過程進(jìn)行了數(shù)值研究,分析了減速器在超聲速流場(chǎng)中的氣動(dòng)特性,研究發(fā)現(xiàn):在零攻角來流下,減速器周圍流場(chǎng)呈對(duì)稱分布。隨著來流速度增大,減速器頭部的滯止壓力和滯止溫度逐漸增大,減速器阻力系數(shù)也逐漸增大。在非零攻角來流下,減速器周圍流場(chǎng)呈不對(duì)稱分布。隨著來流攻角增大,減速器頭部駐點(diǎn)位置逐漸由正中心向迎風(fēng)面方向移動(dòng),減速器阻力系數(shù)逐漸減小,升力系數(shù)和負(fù)向俯仰力矩明顯增加。采用有限元方法對(duì)充氣式氣動(dòng)減速器進(jìn)行了結(jié)構(gòu)受力分析和模態(tài)分析,研究了材料厚度、材料彈性模量和氣動(dòng)壓力作用對(duì)減速器結(jié)構(gòu)受力特性的影響,研究發(fā)現(xiàn):改變氣動(dòng)壓力和材料厚度、材料彈性模量對(duì)減速器表面形變和應(yīng)力分布規(guī)律沒有影響,增大氣動(dòng)壓力會(huì)導(dǎo)致減速器表面形變?cè)龃?而增大材料厚度和材料彈性模量均會(huì)導(dǎo)致減速器表面形變減小。充氣式氣動(dòng)減速器的振型主要表現(xiàn)為充氣環(huán)的擺動(dòng)、扭曲或局部形變,隨著階數(shù)的增加,模態(tài)振動(dòng)固有頻率...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1盤-縫-帶傘示意圖

圖1.1盤-縫-帶傘示意圖火星探路者（MarsPathfinder，M12.7m，縫寬和帶寬分別為名義直徑的下開傘。相較維京號(hào)所使用的標(biāo)增加了帶寬，降落傘在超聲速條件下者沿用了該設(shè)計(jì)，但火星極地登，調(diào)查結(jié)果顯示此次任務(wù)的失敗可能是根源。（MarsExplor....

圖1.2典型的拖曳型充氣式氣動(dòng)減速器

消除了大量繩結(jié)，有效地降低了傘的總質(zhì)量[4]。2008年登陸火星的鳳凰號(hào)（Phoenix）采用了最初的維京號(hào)的盤-縫-帶傘設(shè)計(jì)構(gòu)型按比例將名義直徑縮放至11.8m。除了尺寸上的調(diào)整，兩個(gè)盤-縫-帶傘最大的不同在于鳳凰號(hào)采用了先進(jìn)的材料和架構(gòu)技術(shù)。最終，鳳凰號(hào)在距....

圖1.3典型的貼附型充氣式氣動(dòng)減速器

(a)等張力面形(b)張力錐形(c)環(huán)錐形圖1.3典型的貼附型充氣式氣動(dòng)減速器典型的貼附型充氣式氣動(dòng)減速器有等張力面形（Isotensoid）、張力錐形（TensionC錐形（StackedToriodBluntedCone），如圖1.3所示。等張力面形充....

圖2.1有限元分析流程圖

FEM)最早是用于結(jié)構(gòu)問題，還被推廣應(yīng)用到題的重要方法[54]。有限元定律對(duì)各實(shí)體單元建立平。于采用不同連接方式和不可以離散為由實(shí)體單元組各單元內(nèi)的近似函數(shù)分區(qū)方程形式?jīng)]有限制，因此限元分析的各步驟可用規(guī)在計(jì)算機(jī)上編程和運(yùn)行。

本文編號(hào)：4029405