一、基于ADAMS平台的月球着陆器上限振幅研究（论文文献综述）
苏子安[1]（2021）在《一种登月舱仿猫着陆腿的缓冲性能和控制方法研究》文中提出软着陆缓冲装置作为登月舱的重要结构之一,在登月舱的着陆阶段起着至关重要的作用。软着陆缓冲装置作为吸收能量的重要部件,保障着登月舱内仪器设备和宇航员的安全。现阶段探月活动日趋频繁,传统登月舱软着陆缓冲装置由于其姿态不可调,参数固定,适应性较差等问题,已经不能满足新的探月需求。因此,设计一种新型的软着陆缓冲装置有着十分重要的工程意义。现阶段仿生设计逐渐应用到各个方面,本文也运用仿生设计思路,借鉴猫着陆缓冲的特点,设计了一种新型仿猫软着陆缓冲机构,分析了该结构在不同工况下的缓冲性能,并针对不同的着陆工况给出了着陆控制策略。针对登月舱软着陆的缓冲需求,设计了一种新型的登月舱仿猫软着陆缓冲装置。这种新型缓冲装置的主体结构借鉴了猫后腿的骨骼结构,缓冲材料采用的是“三元素”结构的仿生肌肉,各仿生肌肉的布置参考了猫后腿肌肉在着陆过程的力学特性。根据登月舱的实际着陆情况给出了各结构的具体参数,并且建立了仿真用的等效模型。与传统缓冲装置相比,该结构采用了三段式设计,利用三种设计参数不同的缓冲肌肉,使能量逐级吸收,整体缓冲更加平稳。通过运用仿真的方法研究了缓冲装置在竖直方向上的缓冲性能,得到了登月舱的加速度响应、位移时间曲线、速度变化曲线和能量吸收特点,并且与传统登月舱缓冲装置进行了对比,结果表明仿生设计在竖直方向上的缓冲更具有优越性。通过分析在不同关节角度和不同肌肉阻尼值下仿生结构的缓冲性能,为结构的参数设计提供了基础。通过研究缓冲结构在考虑坡度和考虑水平速度的工况下着陆时的缓冲性能,分别得到了在不同坡度、不同水平速度下缓冲机构的加速度响应、能量吸收等的变化情况。结果表明,该软着陆机构在竖直方向上缓冲性能稳定,但较难抑制水平方向上的速度。为解决这一问题,引入了对仿生肌肉的控制,分别给出了在具有水平速度和在具有坡度斜面上着陆时的控制方案。对添加控制后的缓冲机构再次进行了仿真,结果表明,水平速度得到了明显的抑制,给出的控制方案能够有效增加着陆的稳定性。
申一霖[2]（2020）在《小行星探测器电磁阻尼式着陆缓冲装置设计及试验研究》文中研究表明小行星探测具有获取太阳系演化信息,获得稀有矿产资源,促进未来深空探测等重要意义。由于这些重要的意义,美国、日本、欧空局等国家和组织已经多次开展了小行星探测活动。小行星具有弱引力、高真空、地形不确切等特点,导致目前小行星探测器还主要采用飞掠、绕飞、“一触即走”等探测方式,只能获得少量的信息,无法开展深入的科学研究。因此需要开展软着陆及附着探测,保证探测器可以多次、长时间的稳固于小行星星表开展采样工作,以获取更详实的小行星信息。本文以探测器附着采样为目标,参考国内外应用于月球、火星和小天体的着陆缓冲装置,进行小行星探测器着陆缓冲装置的详细设计,通过动力学联合仿真,验证缓冲装置方案设计的可行性,设计并搭建试验台,开展着陆缓冲装置试验研究。通过对已有的小行星探测研究的分析,得出小行星表面的重力加速度、地形结构、温度环境等主要物理特征,确定了着陆缓冲装置设计的总体目标,形成了着陆缓冲装置方案。根据着陆缓冲装置设计方案,详细设计了小行星探测器着陆缓冲装置的着陆腿杆、足垫传感器装置和电磁阻尼单元,并完成控制系统设计。利用Simulink和Adams对着陆缓冲装置开展动力学联合仿真,验证了探测器着陆缓冲装置的极限缓冲能力和着陆稳定性。设计小行星探测器着陆缓冲试验台。开展直立式和侧置式单着陆腿缓冲试验,验证方案的可行性。开展双腿不同着陆倾角下的缓冲试验,测试不同着陆倾角、着陆速度、星表介质、足垫材料对着陆缓冲过程的影响,以测试电磁阻尼式着陆缓冲方案的缓冲性能。通过试验研究,证明了探测器着陆缓冲装置能够快速、稳定着陆。
袁英男[3]（2020）在《基于仿猫腿的新概念载人登月着陆器研究》文中研究表明月球作为距离地球最近的星体,登月探测具有极其重要的科学、政治、军事意义。近年来,国际上再次出现月球探测的新高潮。着陆缓冲机构的设计是登月软着陆探测的基础,目前针对该领域的研究主要停留在新型/新概念缓冲材料领域,针对新型着陆缓冲机构的研究相对较少。国家未来载人登月及月球基地建设将需要大量的大型/重型着陆器,因此研究更高效的新型着陆器势在必行。本文参考猫科动物在奔跑、跳跃和攀爬中优秀的缓冲能力以及十分娴熟的缓冲策略,通过引入仿生设计对新概念着陆器结构/机构开展关键技术研究,具体研究内容如下:猫科动物跳跃缓冲的运动特性分析。详细分析研究猫科动物运动机理,在充分调研国内外对猫科动物生物学研究基础上,针对猫科动物的形态尺寸比例和质量分布规律等生物学特点进行研究;通过对猫从不同高台跳下的整个跳跃过程的姿态和地面对足部的反作用力进行分析,了解猫科动物跳跃缓冲的总体特点以及猫前腿和后腿在跳跃过程中对猫整体缓冲作用的不同贡献。着陆器设计及有限元仿真分析验证。提出符合猫科动物跳跃运动及着陆缓冲特征的仿生着陆缓冲机构模型,对关键部件进行选型。创建多刚体动力学模型和瞬态非线性冲击模型,以未来载人登月大型着陆器相关参数为输入条件,对不同跳跃着陆姿态工况进行仿真分析。分析结果表明,所设计的着陆缓冲机构缓冲性能优异,同时满足着陆器在工作过程中的强度要求。样机研制及实验方案设计。设计并研制新型仿生猫科动物着陆器原理样机,介绍了月球表面主要的环境特征以及相应的模拟方法,推导不同重力场和尺寸下月球探测器模型间的动力学相似关系,研究了其在月球着陆器着陆冲击试验中的应用以及具体的试验方案,完善地面试验技术研究。
雷波[4]（2020）在《垂直起降运载器着陆缓冲系统设计与分析》文中研究说明可回收垂直起降运载器的研发已成为航天工业的一大趋势。可回收运载器的关键部件之一是着陆缓冲系统,对着陆缓冲系统的设计、优化及试验研究具有重要意义。本文以垂直起降运载器缓冲系统为研究对象,开展其总体布局和缓冲装置的设计与优化,并进行了着陆试验研究。主要内容如下:基于某运载器的总体参数与技术指标,对其着陆缓冲系统进行了设计,抽象出了着陆支架的二维收放几何模型,并建立了运载器着陆动力学模型,采用协同优化方法对油气式缓冲系统的综合性能进行了多目标优化。结果表明,优化后着陆缓冲系统的性能得到了明显提升。针对运载器着陆工况的随机性,设计了应用于垂直起降运载器的磁流变缓冲器,建立了动力学联合仿真模型,采用模糊控制算法对磁流变缓冲器进行半主动控制。结果表明,在相同的设计行程下,磁流变缓冲器相较于油气式缓冲器能够有效降低极限过载,提高四腿着陆时的缓冲效率。对采用油气式缓冲器的运载器缓冲系统样机进行了加工,并开展了着陆冲击试验,试验结果与仿真分析结果较为一致,验证了着陆缓冲系统的有效性及仿真模型的准确性。提出了一种适用于恶劣工况的油气-蜂窝两级缓冲装置,建立了其着陆缓冲动力学模型。采用多学科协同优化方法对多工况下两级缓冲装置设计参数进行了优化。结果表明,优化后运载器的极限过载和缓冲支柱载荷峰值均得到降低。相较于单级缓冲,两级缓冲装置在降低运载器着陆极限过载和缓冲支柱载荷峰值方面有着较为明显的优势。
陈树霖[5]（2018）在《时域子结构方法及其在月球探测器着陆动力学中的应用》文中研究指明月球探测器着陆触地阶段将经历一段短时冲击过程,为考核探测器结构及其搭载的有效载荷能否在该力学环境下正常工作,需开展探测器着陆动力学分析,并对探测器关键位置处的着陆冲击力学环境进行预示。高精度的有限元模型虽能准确有效地对探测器着陆冲击过程进行分析预测,但模型规模巨大、计算求解耗时,难以满足快速设计的需求。因此,需要引入高效、精确的建模求解方法提高探测器动力学分析效率。时域子结构方法就是为解决复杂结构的动力学分析发展起来的高效分析方法。但在月球探测器等复杂结构系统中,各部件动力学特性各异,且部件之间连接形式复杂多样,已有的时域子结构方法对子结构连接界面、各子结构动力学特性的描述不够全面、精确,在月球探测器结构动力学响应分析及结构优化分析中应用困难。因此,本文针对多种时域子结构在不同界面连接下的运动综合问题,开展相应的时域子结构方法研究,并将所得方法应用到月球探测器着陆动力学响应分析及结构优化中,具体工作如下:（1）对现有时域子结构方法进行综述,并总结了目前处理子结构连接的界面技术;总结国内外月球探测器着陆动力学分析现状,指出引入时域子结构方法建立高效、高精度着陆动力学分析模型的必要性;对脉冲子结构方法的基本理论进行总结,为后续改进与拓展脉冲子结构方法提供理论依据。（2）针对界面节点不一致情形下脉冲子结构的运动综合问题,引入界面缝合技术,提出非一致界面连接的脉冲子结构方法。通过考虑界面力平衡条件及界面能量守恒的要求,提出了构造插值形函数的准则;引入两种符合要求的无网格插值形函数:移动Kriging形函数与移动最小二乘形函数。推导了非一致界面情形下脉冲子结构运动综合的具体形式,并通过数值算例验证了所提方法的有效性。（3）针对子结构描述形式多样且连接界面复杂的情形,提出一般连接情形下的多域子结构综合方法。提出了一般连接的概念,将刚性连接、连接力能通过数值显式表示的连接及二者的混合连接统称为一般连接;通过将各子结构动力学信息综合到一般连接处的运动方程中,实现了一般连接情形下脉冲子结构、有限元子结构及模态子结构的综合。通过数值算例验证了所提方法的有效性。（4）将本文提出的时域子结构方法应用于月球探测器着陆动力学响应分析中,分别解决了:探测器中心体与巡视器界面连接节点不一致的子结构运动综合问题;探测器中心体（脉冲子结构模型）与太阳翼（有限元子结构模型或模态子结构模型）线性、非线性铰接的动力学响应求解问题。研究结果验证了所提方法的有效性及高效性,同时,为月球探测器等复杂结构的动力学特性研究提供了新的思路,为后续开展考虑探测器结构动力学特性的结构优化设计提供模型基础。（5）基于本文提出的时域子结构方法,建立月球探测器高效、高精度着陆动力学响应分析模型,开展考虑月球探测器着陆冲击力学环境的探测器太阳翼结构优化。通过优化分析,得到合理的结构设计参数,有效改善太阳翼关键位置处的动力学环境。研究结果表明,本文所提时域子结构方法可以有效应用到探测器结构的优化分析中,提高结构优化效率,指导探测器结构设计。
程潏[6]（2018）在《地月系中的转移轨道设计和洛伦兹力编队飞行》文中认为地月系统的平动点是地球和月球之间引力的平衡点,是通往月球、火星和更深远空间的无人和载人探测的通道。在地月平动点附近建造空间站,可以作为深空探测的过渡发射平台、月球着陆器的中继站、月球基地的维修中心或者地球辐射带以外的深空基地等。随着人类探测活动在空间的深入,仅依赖地面观测站或近地卫星已经不能满足日益增长的空间观测和通讯需求,天基观测平台和通讯中继站等成为新的选择。本文作为一项应用基础研究,以地月L1平动点空间站向环月轨道发射航天器构建编队观测平台为任务背景,研究了任务中所涉及到的从空间站到环月轨道的转移问题以及空间编队飞行问题,尝试利用非线性动力系统理论对转移轨道设计和编队飞行中的动力学问题进行深入探索研究,以期获得具有普遍意义的结论。本文首先设计了从平动点轨道到环月轨道的通用转移方案,解决了从平动点空间站向月球附近发射卫星的问题;继而针对构建天基编队观测平台的问题,提出了利用人工磁场下的洛伦兹力来实现无工质的编队飞行,以解决执行长时间观测任务中最关键的燃料受限问题。研究过程中,对现有的求解周期轨道和拟周期轨道的算法进行了改进,并开发了通用的Fortran程序包。在平动点轨道到环月轨道之间的轨道转移问题研究中,本文设计了基于不变流形的双脉冲通用转移方案。考虑月球自转轴的角度,推导了二体假设下的双脉冲解析解,将其作为三体问题下的初始解可以快速设计出转移轨道。该方案包括两段轨道:第一段位于平动点轨道的不稳定流形上,第二段为连接不稳定流形和目标环月轨道的转移轨道,两个脉冲分别施加在转移轨道的起始点和终点。在数值仿真中,以地月系统为例,选择L1点附近的Halo轨道为出发轨道、高度为100～500 km的环月极轨为目标轨道,以转移消耗为优化指标,对可能影响转移消耗的参数以及每个参数影响的大小进行了定性分析,得到了消耗最优的方案为:在流形上的第一个远月点施加离开机动,并在该点完成倾角改变,使机动后的轨道倾角为目标轨道的倾角。本文的设计方案通用性很强,可以应用到任何类型、任意倾角的目标环月轨道和类似三体系统中的L1或L2点附近的平动点轨道。在洛伦兹力编队飞行问题中,本文关注带电从星在主星的人工磁场下运动时的相对动力学,利用动力系统理论对动力学性质进行了深入分析。论文重点研究了三种运动:平衡点、周期轨道和拟周期轨道（2D不变环面）,及其附近的轨道性质,提供了相应的精确动力学描述,并利用这三种运动的数值编队结果设计了合理的编队构型。首先推导了系统的运动方程并分析了对称性,研究了各个系统参数对动力学性质的影响,提出了最关键的参数是主星绕月的平运动与偶极子转动速率之间的比值。求解了9种平衡点,并分析了其线性稳定特性。利用零速度曲面对位形空间进行了分析,确定了从星运动的可达域和不可达域,并研究了曲面的拓扑结构在平衡点能量面处的演化性质。对于中心流形非空的平衡点,求解了其附近的18个周期轨道族,并根据特征算子的拓扑分布,对周期轨道族进行了稳定性分析和拓扑分类。另外,求解了8个分岔周期轨道族并完成了相应的稳定性分析。对于动力系统理论中的难点——拟周期轨道,改进了现有的参数化数值方法,并以此求解了分别延拓至共振15:64、1:29和2:27的3个拟周期轨道族,进一步扩展了系统的可行解。最后,作为应用示例,利用系统的平衡点、对称的周期轨道和拟周期轨道作为标称轨道,设计了构型固定或松散的多个编队飞行构型,并完成了对构型特性的分析。论文对洛伦兹力编队模型进行了全面且深入的动力学分析和初步的应用探索,为该模型在编队飞行中的应用提供了必要和快速的理论和技术参考。论文提出的通用转移轨道设计方案适用于任意三体问题中平动点轨道向小天体附近的转移,人工磁场下洛伦兹力编队中的研究方法和结果则对空间无工质编队的相关需求和应用具有比较广泛的参考价值和借鉴意义。本文中的各项研究为地月L1平动点空间站向环月轨道发射航天构建编队观测平台中的相关任务分析和设计提供了理论和技术储备,扩展了动力系统理论在航天任务设计中的应用。
宗旭[7]（2017）在《某型卫星结构分析与减振优化》文中认为近年来,随着运载火箭的不断升级,卫星发射时面临的动力学环境愈加恶劣,因此对卫星结构的设计要求不断提高。为了适应越来越恶劣的发射环境,满足卫星的刚度、强度要求和卫星整体或者载荷舱的减振需求,在卫星结构设计阶段对卫星进行结构分析和减振优化设计具有十分重要的意义。本文以某型号框架式主承力结构卫星为研究对象,对基于有限元法的卫星结构力学响应分析、金属橡胶减振器非线性及其应用原理、含金属橡胶减振器的整星减振优化等关键技术开展深入研究。主要研究内容和成果如下:建立了某型号卫星结构的三维有限元模型,采用有限元软件MSC.Nastran分别对卫星结构进行了准静态分析、稳定性分析、模态分析、频响分析和随机响应分析,对卫星结构的静力学响应和动力学响应进行了分析研究。对金属橡胶减振器的非线性特性和应用原理进行了研究,通过对某型号金属橡胶减振器展开静力学实验和动力学实验,提出了一种基于实验的等效线性参数计算方法,并验证了该方法在有限元分析中的有效性。针对含有非线性减振器的卫星结构提出一种等效线性减振优化设计方法,基于遗传算法开展了对某型卫星结构的整星减振优化,同时给出了优化前后卫星结构仿真分析的结果对比。总之,本文实现了含金属橡胶减振器的卫星结构整星减振优化,所得结果可为卫星减振设计工作提供参考,研究方法能够应用到类似结构的分析和设计优化中。
陈姮[8]（2017）在《月球着陆器纳米缓冲吸能材料研究与软着陆性能分析》文中进行了进一步梳理随着我国“嫦娥工程”的深入开展、火星探测计划的启动以及载人深空探测的规划,传统缓冲材料越来越难以满足轻质量、小体积、高吸能的软着陆要求。近年来的研究表明具有良好结构的纳米材料拥有卓越的力学性能,如增强的比表面积、比强度、比刚度等,使得纳米材料在缓冲吸能方面颇具潜力。因此,本文对三种典型的纳米材料的力学性质和缓冲吸能特性进行了模拟和分析,选取其中的巴基纸作为载人月球着陆器着陆缓冲机构的缓冲材料,将其与传统铝蜂窝材料的缓冲性能进行了对比,验证了其优异的缓冲吸能特性。主要内容如下:（1）利用相场方法和Cahn-Hilliard方程建立纳米多孔铝模型,对相关力学参数进行标度,并与其它纳米多孔材料及传统金属泡沫材料进行对比,为纳米多孔材料力学性质的预测提供了参考。采用分子动力学方法分析了纳米多孔铝的缓冲吸能特性和变形机理,发现其具有很高的缓冲吸能密度和高达98%的吸能效率。（2）提出了一种大尺寸巴基球填充碳纳米管缓冲吸能结构,采用分子动力学方法对其进行冲击模拟,分析了冲击能量的大小、填充巴基球的数目、巴基球的尺寸这三个因素对其缓冲吸能特性的影响。研究发现该缓冲材料在单次冲击中可吸收超过一半的冲击能量,且具有极高的吸能密度。（3）采用粗颗粒模型结合“随机行走法”建立了单壁碳纳米管巴基纸模型,采用非平衡分子动力学方法研究了巴基纸的粘弹性特性,分析了剪切应变幅度、剪切应变频率、巴基纸的密度和碳纳米管的长度这四个因素对巴基纸粘弹性性质的影响。研究发现巴基纸具有很强的能量耗散能力,从而为巴基纸缓冲吸能特性的研究提供了一定的理论基础。（4）采用分子动力学方法对巴基纸进行冲击模拟,研究了冲击波的传播、巴基纸的变形机理以及缓冲吸能特性,分析了冲击能量的大小、巴基纸的密度和碳纳米管的长度这三个因素对巴基纸缓冲吸能特性的影响。研究发现巴基纸具有很大的塑性变形能力和很高的吸能密度,吸能效率可接近100%,且通过提高其材料密度可进一步提高其吸能密度。（5）继承“嫦娥三号”月球着陆器着陆缓冲机构构型,确定了载人月球着陆器软着陆技术指标和关键几何参数。分别选取巴基纸和着陆器中最常使用的铝蜂窝作为载人月球着陆器缓冲机构的缓冲材料,对着陆器进行软着陆动力学仿真分析,对两者的软着陆性能进行分析和比较。研究发现巴基纸缓冲元件的质量比传统铝蜂窝缓冲元件降低了52.71%（8.14 kg）,且与铝蜂窝缓冲着陆器相比,巴基纸缓冲着陆器具有更好的软着陆稳定性。该研究为我国未来载人月球着陆器着陆缓冲机构的设计和缓冲材料的选取提供了有价值的参考。
吴宝广[9]（2017）在《星球着陆器钻采及着陆条件下高紧实度模拟星壤整备及其性能研究》文中提出深空探测是衡量一个国家综合科研实力和技术水平的重要标准之一,因此近几十年来越来越多的国家提出深空探测的战略目标。中国也不例外,在完成探月工程的第一期,第二期阶段性任务之后,预计将于2017年发射返回式月球着陆器,并开展相关研究。而后计划将于2030年前后发射返回式火星探测器,这将会为太阳系起源,探寻地外生命提供重要的实验依据。在星球探测器着陆过程中,着陆点的星壤力学参数直接关系到着陆器能否在星球表面安全着陆。此外,采样器能否在星球表面顺利采集星壤样品,也与星球表面星壤力学参数息息相关。因此,对星壤力学特性的研究就显得十分重要。本文在前人实验的基础上,针对星球着陆器着陆及钻采用的模拟星壤,研制出了一整套高密实度模拟星壤整备及检测方法。其中,自行研制的模拟星壤整备设备,可将模拟星壤的相对密度整备到99%以上,以此满足钻取采样等高密度状态下模拟星壤的整备要求。由于钻采条件下模拟星壤紧实度很高,一般的模拟星壤贯入阻力检测设备很难测得有效的数值,因此本文研制了一种新型模拟星壤贯入阻力检测设备。这一设备将有助于快速地检测高密度钻采条件下的模拟星壤的贯入阻力,将有助于提高模拟星壤整备结果的可靠性。在此基础上,利用EDEM离散元软件,模拟贯入阻力测量装置在模拟星壤上的检测过程。通过对比分析可知,仿真数据结果与实验检测值具有较好的一致性,为进一步研究星壤力学性质的检测提供了有效的研究方法。在具体的实验检测方面,本文系统地测定了JLU5系列模拟月壤的贯入阻力及其内聚力与内摩擦角。在对JLU5七种粒径的模拟月壤贯入阻力检测时发现,当其相对密度达到99%时,其贯入阻力非常大。贯入深度达到25mm时,其贯入阻力数值可达到100Mpa。将实验室小样与实际用到的模拟月壤力学参数进行比较,发现实验室整备的模拟月壤紧实度更高些。综合分析JLU5系列模拟月壤的剪切特性,可得出在不同的容重状态下,大部分的模拟月壤的内聚力在20kpa60kpa,内摩擦角数值大部分在50°70°。这些力学参数将会为星球着陆器钻采装置的设计提供有力的依据。在对模拟火星壤的整备及力学参数研究方面,本文主要整备出了用于火星着陆器软着陆的模拟火星壤。并通过足垫模型冲击实验模拟了着陆器足垫在着陆过程中与模拟火星壤的相互作用关系。数据分析显示,当用于星球着陆器软着陆的足垫面积越大,其沉陷深度越小,冲击加速度越大。因此足垫越大,着陆器越不容易沉陷到火星壤中,但其冲击力较大,容易损坏着陆器中的仪器设备。此外,足垫与模拟火星壤接触瞬时的速度同样影响沉陷深度及冲击加速度。足垫冲击速度越大,模拟火星壤中的沉陷量越大,冲击加速度也越大。因此,当星球着陆器在软着陆过程中,应尽量降低着陆器与星壤接触瞬间的冲击速度。对JLU Mars-4模拟火星壤力学参数检测后得出,其摩擦系数的变化范围为0.390.56,均值为0.46;承载强度变化范围为6.3kpa22.5kpa,满足实验的预期要求。为了验证模拟星壤力学特性检测结果的可靠性,本文对模拟星壤贯入阻力进行了离散元仿真分析,输出仿真结果并与实验数值进行比较后发现,试验结果与仿真基本一致,这表明模拟星壤贯入阻力实际测量值非常可靠。本文系统地研究了一种新的模拟星壤整备及检测方法,利用这种新方法,可快速高效地整备出极限条件下的模拟星壤,并可对其力学参数快速测量,这将为我国星球探测器软着陆部件设计以及星壤采样器的开发提供基础的技术保障。
董威利[10]（2015）在《月球探测器软着陆动力学分析及动态子结构技术研究》文中研究指明月球探测器安全稳定地着陆于月球表面是我国探月二期工程胜利的重要标志，探测器的软着陆动力学分析是保证任务成功的必要手段。本文面向月球探测器设计工作需要，为准确而精细地预测探测器着陆冲击过程的动力学响应，进而为探测器结构分系统的设计及力学环境试验条件的确定提供依据，采用非线性有限元方法建立探测器软着陆动力学模型，较为全面地考虑各种非线性因素的影响，基于建立的模型对探测器的着陆冲击过程进行分析和研究。同时，为高效地完成面向设计的结构优化和模型修改等任务，进行相应的动态子结构技术研究。着陆冲击过程的仿真效率和精度是月球探测器软着陆动力学分析领域的一对主要矛盾。本文针对此矛盾，结合月球探测器结构设计中遇到的实际问题，以建立等效模型和寻找高效求解策略为切入点，主要开展了如下四方面工作：（1）针对非线性有限元求解耗时长的问题，提出了一种缓冲系统的等效简化模型，大幅度降低了系统中非线性自由度的数目。采用隐式积分算法求解系统运动方程，在保证仿真精度的基础上有效缩短了计算耗时，探测器的软着陆动力学分析时间从常规的1天缩短至1小时。与地面着陆冲击试验数据的对比，关键测点处加速度响应的相对峰值误差在15%以内，证明了简化模型及积分算法的有效性。（2）针对隐式积分算法中局部非线性导致的全局非线性迭代问题，将探测器结构的线性部分作为子结构，在模态域对线性子结构进行了模型降阶。提出了一种基于脉冲响应函数的模态截断准则，可对降阶模型进行二次降阶。经过两次模型降阶，参与非线性运动方程平衡迭代的自由度进一步降低，使得探测器的软着陆动力学分析时间从1小时缩短至千秒量级。与非降阶模型的着陆冲击数值试验结果对比，关键测点处加速度响应的相对峰值误差在5%以内，证明了模态域子结构方法的有效性。（3）针对小阻尼情况下模态域子结构方法无法准确预测探测器加速度响应的问题，基于脉冲子结构方法，提出了一种适用于预测加速度响应的降阶形式的迭代求解格式，并从理论上证明了此格式等价于Newmark隐式积分算法，具有保精度特性和无条件数值稳定性。利用探测器着陆冲击数值试验中测得的缓冲载荷作为激励，分别采用模态域子结构方法和脉冲子结构方法分析了月球探测器的加速度响应。数值算例表明后者在计算精度和求解效率方面均高于前者，从而验证了降阶形式的脉冲子结构方法相对模态域子结构方法更适于处理探测器的软着陆冲击问题。（4）针对经典脉冲子结构方法无法模拟太阳翼与探测器基体连接元件的柔性特性的问题，提出了线性及非线性刚柔混合铰链描述方法——HJDM和NHJDM。两种方法弥补了经典脉冲子结构方法对连接元件动力学行为的不恰当描述，并可以将连接元件从子结构中独立出来。当连接元件的动力学参数（如质量、阻尼和刚度）改变时可以快速地获得整个系统的响应而不必对子结构进行重分析，有利于对连接元件的动力学参数进行识别与修改，也可通过对连接元件动力性能的优化提高太阳翼等重要有效载荷及仪器设备的动力学特性。另外，NHJDM能够将Newton迭代中使用的等效切向刚度矩阵的维数从全体子结构的自由度总数降低至连接元件自由度数，极大地提高了脉冲子结构法求解局部非线性问题的能力。
二、基于ADAMS平台的月球着陆器上限振幅研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于ADAMS平台的月球着陆器上限振幅研究（论文提纲范文）
（1）一种登月舱仿猫着陆腿的缓冲性能和控制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 行星探测器发展历程 |
| 1.2.2 软着陆缓冲机构的国内外研究现状 |
| 1.2.3 仿生缓冲设计的国内外研究现状 |
| 1.3 国内外文献综述及简析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 仿猫软着陆缓冲机构模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 着陆过程中猫腿的生物力学特性 |
| 2.2.1 猫的着陆过程 |
| 2.2.2 猫后腿的结构及缓冲特性 |
| 2.3 仿生肌肉模型的建立 |
| 2.3.1 生物肌肉的等效力学模型 |
| 2.3.2 仿生肌肉缓冲性能分析 |
| 2.3.3 仿生肌肉的整体设计思路 |
| 2.4 仿猫软着陆缓冲机构模型的建立 |
| 2.4.1 仿猫软着陆缓冲机构的整体模型 |
| 2.4.2 仿猫软着陆缓冲机构结构参数的确定 |
| 2.4.3 仿生肌肉参数的确定 |
| 2.4.4 仿猫软着陆缓冲机构模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 典型竖直工况下的缓冲性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 仅具有竖直速度时的缓冲性能 |
| 3.2.1 ADAMS中的仿真模拟 |
| 3.2.2 仿真结果分析 |
| 3.3 重要参数对缓冲性能的影响 |
| 3.3.1 关节初始角度对缓冲性能的影响 |
| 3.3.2 各肌肉阻尼值对缓冲性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多工况下的缓冲性能及控制着陆 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 在具有水平速度着陆时的缓冲性能 |
| 4.2.1 “1-2-1”着陆模式 |
| 4.2.2 “2-2”着陆模式 |
| 4.2.3 不同水平速度下软着陆结构的缓冲性能 |
| 4.3 在有坡度的斜面上着陆时的缓冲性能 |
| 4.3.1 “1-2-1”着陆模式 |
| 4.3.2 “2-2”着陆模式 |
| 4.3.3 不同坡度下软着陆结构的缓冲性能 |
| 4.4 控制着陆下的缓冲性能 |
| 4.4.1 仿猫软着陆缓冲装置缓冲性能分析 |
| 4.4.2 不同着陆工况下仿生肌肉的控制策略 |
| 4.4.3 控制着陆下登月舱的着陆性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）小行星探测器电磁阻尼式着陆缓冲装置设计及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 着陆缓冲装置研究现状 |
| 1.2.2 着陆缓冲特性研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 探测器着陆缓冲装置方案设计 |
| 2.1 小行星表面环境 |
| 2.2 缓冲方案构型对比分析 |
| 2.2.1 缓冲装置的支撑结构 |
| 2.2.2 着陆腿缓冲形式 |
| 2.3 着陆腿装置方案分析 |
| 2.3.1 滑杆腿式着陆腿方案 |
| 2.3.2 四连杆腿式着陆腿方案 |
| 2.3.3 摆杆腿式着陆腿方案 |
| 2.3.4 着陆腿方案优选 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 探测器着陆缓冲装置详细设计 |
| 3.1 着陆腿整体设计 |
| 3.1.1 着陆腿杆设计 |
| 3.1.2 足垫与传感器部件 |
| 3.2 电磁阻尼单元设计 |
| 3.2.1 传动部件设计 |
| 3.2.2 电机选型设计 |
| 3.3 控制系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 探测器着陆过程动力学仿真分析 |
| 4.1 联合仿真模型建立 |
| 4.1.1 仿真模型建立 |
| 4.1.2 仿真参数设置 |
| 4.2 单着陆腿动力学联合仿真 |
| 4.2.1 单腿仿真系统设置 |
| 4.2.2 单腿仿真结果分析 |
| 4.3 三着陆腿动力学联合仿真 |
| 4.3.1 三腿仿真系统设置 |
| 4.3.2 三腿仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 探测器着陆缓冲装置试验研究 |
| 5.1 着陆缓冲装置试验台设计 |
| 5.1.1 试验台方案设计 |
| 5.1.2 试验台机械系统设计 |
| 5.1.3 试验台控制系统设计 |
| 5.2 单腿着陆缓冲试验 |
| 5.2.1 直立式单腿着陆缓冲试验 |
| 5.2.2 侧置式单腿着陆缓冲试验 |
| 5.3 双腿着陆缓冲试验 |
| 5.3.1 双腿垂直着陆缓冲试验 |
| 5.3.2 双腿左倾着陆缓冲试验 |
| 5.3.3 双腿右倾着陆缓冲试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（3）基于仿猫腿的新概念载人登月着陆器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 着陆缓冲机构国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 可压溃吸能缓冲装置 |
| 1.2.2 液压/气压缓冲装置 |
| 1.2.3 机械弹簧式缓冲器 |
| 1.2.4 磁流变缓冲器 |
| 1.2.5 各类型缓冲器对比 |
| 1.2.6 我国缓冲器研究发展现状 |
| 1.3 基于仿猫腿着陆缓冲机构优势分析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 猫科动物跳跃着陆机理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 猫科动物跳跃缓冲机理分析 |
| 2.2.1 猫的质量分布 |
| 2.2.2 猫后肢的骨骼系统 |
| 2.2.3 猫后肢的肌肉系统 |
| 2.3 猫落地缓冲过程分析 |
| 2.3.1 实验方案及设备 |
| 2.3.2 实验过程 |
| 2.3.3 着陆姿态分析 |
| 2.3.4 竖直方向地面反力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 着陆器结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 猫腿仿生着陆器机构设计重点和技术指标 |
| 3.2.1 猫腿仿生着陆器机构设计重点 |
| 3.2.2 猫腿仿生着陆器机构技术指标 |
| 3.3 猫腿仿生着陆器方案总体设计 |
| 3.3.1 着陆缓冲过程 |
| 3.3.2 着陆器各机构功能介绍 |
| 3.3.3 着陆器整体技术指标 |
| 3.4 着陆缓冲机构关键机构设计 |
| 3.4.1 关节制动机构设计 |
| 3.4.2 水平旋转机构设计 |
| 3.4.3 足垫设计 |
| 3.4.4 腿结构设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 着陆器软着陆动力学分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多刚体动力学模型创建 |
| 4.3 着陆最优参数确定 |
| 4.4 多工况仿真分析 |
| 4.4.1 质心加速度极限工况仿真结果 |
| 4.4.2 距月面距离极限工况仿真结果 |
| 4.4.3 倾覆极限工况仿真结果 |
| 4.5 瞬态非线性冲击模型创建 |
| 4.5.1 有限元分析基本概念 |
| 4.5.2 有限元分析特点 |
| 4.5.3 有限元法分析的基本过程 |
| 4.5.4 有限元软件分析的流程 |
| 4.5.5 有限元建模 |
| 4.6 瞬态非线性冲击模型极限工况分析 |
| 4.6.1 最大冲击过载工况分析 |
| 4.6.2 距月面最小距离工况分析 |
| 4.6.3 翻倒极限工况分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 物理样机与试验方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 月球重力场模拟方法 |
| 5.2.1 滑轮平衡法 |
| 5.2.2 悬挂法 |
| 5.2.3 斜坡法 |
| 5.3 月壤模拟方法 |
| 5.3.1 月壤性能分析 |
| 5.3.2 月壤的制备方法 |
| 5.4 月球着陆器地面着陆冲击试验方案设计 |
| 5.4.1 全尺寸模型试验 |
| 5.4.2 1/6 尺寸模型试验 |
| 5.5 着陆器样机模型研制 |
| 5.5.1 关节制动机构 |
| 5.5.2 水平旋转机构 |
| 5.5.3 足垫 |
| 5.5.4 腿结构 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）垂直起降运载器着陆缓冲系统设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 国外发展概况 |
| 1.2.2 国内发展概况 |
| 1.2.3 着陆动力学研究概况 |
| 1.3 本文工作及研究内容 |
| 第二章 基于油气缓冲器的着陆缓冲系统设计分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 着陆缓冲系统总体结构 |
| 2.3 油气式缓冲器设计 |
| 2.3.1 缓冲器结构方案 |
| 2.3.2 运载器着陆冲击仿真分析 |
| 2.4 着陆缓冲系统综合优化设计 |
| 2.4.1 着陆支架收放运动学分析 |
| 2.4.2 着陆支架收放几何模型 |
| 2.4.3 缓冲系统多学科协同优化 |
| 2.4.4 优化结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于磁流变缓冲器的着陆动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁流变液工作原理 |
| 3.3 磁流变缓冲器工作模式 |
| 3.4 磁流变缓冲器构型 |
| 3.5 磁流变缓冲器力学模型 |
| 3.6 磁流变缓冲器参数及磁路仿真 |
| 3.7 模糊控制方法 |
| 3.7.1 模糊控制基本原理 |
| 3.7.2 模糊控制器设计 |
| 3.8 联合仿真 |
| 3.8.1 控制模块 |
| 3.8.2 软件接口设置 |
| 3.8.3 联合仿真结果分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 垂直起降运载器着陆冲击试验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 缓冲方案的选取 |
| 4.3 油气式缓冲器静态试验 |
| 4.4 垂直起降运载器着陆冲击试验方案 |
| 4.5 垂直起降运载器样机结构 |
| 4.6 垂直起降运载器着陆冲击试验测试系统 |
| 4.7 着陆冲击试验结果 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于两级缓冲器的着陆动力学分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可重复使用运载器两级缓冲装置 |
| 5.3 两级缓冲动力学模型 |
| 5.3.1 铝蜂窝材料力学特性及用户子程序的构建 |
| 5.4 两级缓冲装置设计优化 |
| 5.4.1 蜂窝压溃载荷的确定方法 |
| 5.4.2 极限工况的选取 |
| 5.4.3 关键参数的识别 |
| 5.4.4 优化策略 |
| 5.4.5 优化结果 |
| 5.5 两级缓冲优势 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）时域子结构方法及其在月球探测器着陆动力学中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号及运算符 |
| 主要缩略词 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 时域子结构方法综述 |
| 1.2.1 模态综合法 |
| 1.2.2 脉冲子结构方法 |
| 1.3 子结构界面技术 |
| 1.3.1 界面物理属性的处理技术 |
| 1.3.2 界面不一致的处理技术 |
| 1.3.3 界面自由度减缩技术 |
| 1.4 月球探测器着陆动力学分析及结构设计 |
| 1.4.1 月球探测器着陆动力学分析 |
| 1.4.2 基于动力学分析的结构优化设计 |
| 1.4.3 总结与分析 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 脉冲子结构方法基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脉冲子结构方法基本概念 |
| 2.2.1 子结构的运动学描述 |
| 2.2.2 界面相容条件 |
| 2.2.3 子结构运动综合 |
| 2.3 自由度缩减的脉冲子结构方法 |
| 2.4 脉冲子结构方法的数值求解 |
| 2.4.1 脉冲响应函数的获取 |
| 2.4.2 脉冲子结构的离散求解 |
| 2.5 脉冲子结构方法的精度及稳定性 |
| 2.5.1 广义α法 |
| 2.5.2 脉冲子结构方法与广义α法的等价离散格式 |
| 2.5.3 脉冲子结构方法与Newmark法的等价离散格式 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 非一致界面连接的脉冲子结构方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于插值策略的非一致界面缝合技术 |
| 3.2.1 插值函数构造准则 |
| 3.2.2 无网格插值形函数 |
| 3.3 脉冲子结构之间的非一致界面连接 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 实体单元平板非一致界面连接 |
| 3.4.2 壳单元“L”形平板非一致界面连接 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 一般连接情形下的多域子结构综合方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脉冲子结构与有限元子结构的刚-弹混合连接 |
| 4.2.1 子结构运动学方程 |
| 4.2.2 界面刚性连接 |
| 4.2.3 界面弹性连接 |
| 4.2.4 界面刚-弹混合连接 |
| 4.2.5 子结构运动综合方程的离散求解 |
| 4.2.6 数值算例 |
| 4.3 脉冲子结构与有限元子结构的一般连接 |
| 4.3.1 子结构一般连接的界面描述 |
| 4.3.2 脉冲子结构与有限元子结构一般连接的运动综合 |
| 4.4 脉冲子结构与模态子结构的一般连接 |
| 4.4.1 模态综合法中的Craig-Bampton法 |
| 4.4.2 脉冲子结构与模态子结构一般连接的运动综合 |
| 4.4.3 数值算例 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 月球探测器着陆动力学响应分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 月球探测器着陆动力学非线性有限元建模 |
| 5.2.1 缓冲系统模型 |
| 5.2.2 月壤模型 |
| 5.2.3 接触处理 |
| 5.3 脉冲子结构建模的月球探测器着陆动响应预测 |
| 5.3.1 月球探测器中心体与巡视器的非一致界面连接 |
| 5.3.2 月球探测器中心体与太阳翼的刚-弹混合连接 |
| 5.3.3 月球探测器中心体与太阳翼的非线性连接 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 基于脉冲子结构方法的月球探测器结构优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 月球探测器着陆冲击力学环境分析 |
| 6.2.1 冲击力学环境描述方法及冲击响应谱 |
| 6.2.2 月球探测器着陆冲击力学环境快速预示 |
| 6.3 考虑着陆冲击力学环境的月球探测器太阳翼结构优化模型 |
| 6.3.1 月球探测器太阳翼结构优化三要素 |
| 6.3.2 月球探测器太阳翼结构优化数学模型 |
| 6.4 基于脉冲子结构方法的月球探测器太阳翼结构优化分析 |
| 6.4.1 月球探测器太阳翼结构优化流程 |
| 6.4.2 优化结果与分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 本文主要贡献及创新之处 |
| 7.3 有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）地月系中的转移轨道设计和洛伦兹力编队飞行（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究价值和意义 |
| 1.3 研究综述 |
| 1.3.1 低能转移轨道 |
| 1.3.2 编队飞行 |
| 1.4 本文研究内容和创新点 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第二章 地月系中平动点轨道与环月轨道间的转移轨道设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 圆限制性三体问题动力学模型 |
| 2.2.1 运动方程 |
| 2.2.2 平动点及其稳定性 |
| 2.2.3 Halo轨道及其不变流形的求解 |
| 2.3 坐标系和坐标变换 |
| 2.3.1 坐标系 |
| 2.3.2 CR3BP旋转系和月心惯性系间的坐标变换 |
| 2.4 从平动点轨道到圆形环月轨道的通用转移方案设计 |
| 2.4.1 求解转移至倾角为i的开普勒椭圆的脉冲 |
| 2.4.2 求解离开机动:首次近似 |
| 2.4.3 精确求解离开机动以及P_2点的选择 |
| 2.4.4 求解P_2点的进入机动 |
| 2.5 数值仿真结果和分析 |
| 2.5.1 倾角i_1的选择 |
| 2.5.2 P_1和P_2点处的抵达速度与离开速度之间夹角的影响 |
| 2.5.3 不稳定流形上不同轨道对?v的影响 |
| 2.5.4 P_1点的位置沿着流形改变时的影响 |
| 2.5.5 选择第一个远月点为P_1点 |
| 2.5.6 出发轨道和目标轨道尺寸的影响 |
| 2.5.7 星历模型下航天器的加速度误差 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 人工磁场下洛伦兹力编队飞行的相对动力学分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 洛伦兹力下的相对运动建模 |
| 3.2.1 模型假设 |
| 3.2.2 相对运动方程 |
| 3.2.3 归一化的量纲 |
| 3.2.4 法向、径向和切向情况下的微分运动方程 |
| 3.2.5 系统对称性 |
| 3.3 平衡点及其稳定性 |
| 3.3.1 平衡点 |
| 3.3.2 平衡点的稳定性 |
| 3.4 零速度曲面 |
| 3.4.1 法向情况 |
| 3.4.2 径向情况 |
| 3.4.3 切向情况 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 洛伦兹力编队中平衡点附近的周期轨道 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平衡点附近周期轨道的求解 |
| 4.2.1 微分修正法 |
| 4.2.2 改进的弧长延拓法 |
| 4.2.3 周期轨道的线性稳定性与分岔 |
| 4.3 周期轨道的数值结果 |
| 4.3.1 法向情况 |
| 4.3.2 径向情况 |
| 4.3.3 切向情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 洛伦兹力编队中的拟周期轨道 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 2D不变环面的参数化法求解 |
| 5.2.1 不变曲线方程组 |
| 5.2.2 曲线φ的初始猜测 |
| 5.2.3 微分修正法中的雅克比矩阵 |
| 5.2.4 2D环面族的数值延拓 |
| 5.3 2D不变环面的两种参数化求解方法之间的关系 |
| 5.4 拟周期轨道的数值结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 洛伦兹力编队飞行的应用探索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于平衡点的编队构型 |
| 6.3 基于周期轨道的编队构型 |
| 6.3.1 双从星编队构型 |
| 6.3.2 四从星等腰梯形编队构型 |
| 6.4 基于拟周期轨道的编队构型 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 平衡点附近线性化方程的雅克比矩阵 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和获奖情况 |
（7）某型卫星结构分析与减振优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 卫星减振技术研究概述 |
| 1.3 金属橡胶研究概述 |
| 1.3.1 金属橡胶材料本构关系研究 |
| 1.3.2 金属橡胶性能测量及影响参数研究 |
| 1.3.3 金属橡胶非线性响应计算方面的研究 |
| 1.3.4 金属橡胶的应用研究 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第二章 某型卫星结构力学仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 卫星力学环境分析 |
| 2.3 有限元模型 |
| 2.4 静力学响应分析 |
| 2.4.1 准静态分析 |
| 2.4.2 稳定性分析 |
| 2.5 动力学分析 |
| 2.5.1 关键节点和分析条件 |
| 2.5.2 模态分析 |
| 2.5.3 频响分析 |
| 2.5.4 随机响应分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 金属橡胶减振器特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 金属橡胶介绍 |
| 3.2.1 金属橡胶的制备技术 |
| 3.2.2 金属橡胶减振器结构及其非线性分析 |
| 3.2.3 减振器的应用理论 |
| 3.3 金属橡胶减振器的建模 |
| 3.3.1 模型介绍 |
| 3.3.2 等效线性参数计算 |
| 3.4 金属橡胶减振器力学特性试验 |
| 3.4.1 实验装置和原理 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.4.3 有限元仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 某型卫星结构的整体减振优化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 等效线性整体减振优化设计方法研究 |
| 4.2.1 整星减振要求 |
| 4.2.2 优化设计方案 |
| 4.2.3 数学问题建模 |
| 4.2.4 遗传算法 |
| 4.3 某型卫星结构的减振优化设计 |
| 4.3.1 减振器安装位置选择和建模方法 |
| 4.3.2 优化变量的选取 |
| 4.3.3 优化目标和约束条件 |
| 4.3.4 优化结果 |
| 4.4 优化后仿真分析结果 |
| 4.4.1 准静态分析 |
| 4.4.2 稳定性分析 |
| 4.4.3 模态分析 |
| 4.4.4 频响分析 |
| 4.4.5 随机响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要工作和结论 |
| 5.2 论文的创新点 |
| 5.3 未来研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）月球着陆器纳米缓冲吸能材料研究与软着陆性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 缓冲吸能材料和结构研究现状 |
| 1.2.1 金属材料缓冲吸能研究现状 |
| 1.2.2 复合材料缓冲吸能研究现状 |
| 1.2.3 纳米材料缓冲吸能研究现状 |
| 1.3 月球着陆器软着陆动力学研究现状 |
| 1.4 本文工作及研究内容 |
| 第二章 纳米多孔铝力学性质和缓冲吸能特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型的建立和计算方法 |
| 2.2.1 纳米多孔铝模型的建立 |
| 2.2.2 分子动力学模拟方法 |
| 2.3 纳米多孔铝的力学特性 |
| 2.3.1 纳米多孔铝拉伸特性 |
| 2.3.2 纳米多孔铝的杨氏模量 |
| 2.3.3 纳米多孔铝的屈服强度 |
| 2.3.4 纳米多孔铝的极限强度 |
| 2.3.5 纳米多孔铝的韧性 |
| 2.4 纳米多孔铝的缓冲吸能特性和冲击变形机理 |
| 2.4.1 纳米多孔铝的缓冲吸能特性 |
| 2.4.2 冲击过程中的变形机理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 巴基球填充碳纳米管系统缓冲吸能特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型的建立和分子动力学模拟方法 |
| 3.2.1 模型的建立 |
| 3.2.2 分子动力学模拟方法 |
| 3.3 冲击能量对缓冲吸能特性的影响 |
| 3.3.1 冲击过程中系统的变形机理和接触力 |
| 3.3.2 能量的转换和吸能效率 |
| 3.4 巴基球的填充对缓冲吸能特性的影响 |
| 3.4.1 不同系统的力学性能和缓冲特性对比 |
| 3.4.2 巴基球的填充数目对缓冲吸能特性的影响 |
| 3.5 巴基球的尺寸对缓冲吸能特性的影响 |
| 3.5.1 巴基球的变形特征 |
| 3.5.2 系统的缓冲吸能特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 巴基纸粘弹性性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型的建立和分子动力学模拟方法 |
| 4.2.1 碳纳米管粗颗粒模型 |
| 4.2.2 建立巴基纸的结构 |
| 4.2.3 非平衡分子动力学模拟方法 |
| 4.2.4 Z1算法计算纠缠点数目 |
| 4.3 应变幅度对巴基纸粘弹性的影响 |
| 4.3.1 应变幅度与粘弹性参数的关系 |
| 4.3.2 不同应变幅度下的剪切变形机理 |
| 4.3.3 不同应变幅度下的利萨如曲线 |
| 4.4 巴基纸的密度对其粘弹性的影响 |
| 4.5 剪切频率和碳纳米管的长度对巴基纸粘弹性的影响 |
| 4.5.1 频率无关粘弹性性质 |
| 4.5.2 碳纳米管的长度对粘弹性的影响 |
| 4.5.3 利萨如曲线与吸能密度 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 巴基纸缓冲吸能特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型的建立和分子动力学模拟方法 |
| 5.3 巴基纸的力学性能 |
| 5.4 冲击能量对巴基纸缓冲性能的影响 |
| 5.4.1 冲击过程中的变形机理 |
| 5.4.2 冲击过程中的能量变化 |
| 5.4.3 冲击载荷与冲击行程 |
| 5.4.4 巴基纸的吸能效率 |
| 5.5 巴基纸的密度对缓冲吸能特性的影响 |
| 5.5.1 水动力学理论 |
| 5.5.2 吸能效率 |
| 5.5.3 冲击载荷和冲击行程 |
| 5.5.4 吸能密度 |
| 5.6 碳纳米管的长度对巴基纸缓冲吸能特性的影响 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 载人月球着陆器软着陆性能分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 载人月球着陆器多体动力学模型与模拟方法 |
| 6.2.1 着陆缓冲机构多体动力学模型 |
| 6.2.2 缓冲元件的缓冲力模型 |
| 6.2.3 足垫与月面接触的作用力模型 |
| 6.2.4 着陆器结构本体受力模型 |
| 6.3 软着陆性能稳定性判据及极限工况的确定 |
| 6.3.1 着陆器软着陆性能稳定性判据 |
| 6.3.2 着陆器软着陆极限工况的确定 |
| 6.4 极限工况下着陆器软着陆性能分析 |
| 6.4.1 质心加速度极限工况 |
| 6.4.2 倾覆极限工况 |
| 6.4.3 主支柱压缩极限工况 |
| 6.4.4 辅助拉伸极限工况 |
| 6.4.5 着陆器结构底端与月面距离极限工况 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）星球着陆器钻采及着陆条件下高紧实度模拟星壤整备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 模拟星壤国内外研究现状 |
| 1.4 模拟星壤整备方法研究进展 |
| 1.5 星球着陆器软着陆研究进展 |
| 1.6 本文研究主要内容及目的 |
| 1.6.1 本文研究背景及目的 |
| 1.6.2 研究技术路线 |
| 1.6.3 研究主要内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 着陆器钻取状态模拟星壤整备方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 用于钻取的七种模拟星壤物理特性 |
| 2.3 模拟星壤振实整备设备研制 |
| 2.3.1 模拟星壤振实整备操作方法 |
| 2.3.2 模拟星壤振实整备设备参数选定 |
| 2.4 模拟星壤剪切设备研制 |
| 2.5 特制模拟星壤贯入阻力检测设备 |
| 2.6 钻取模拟星壤整备方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 2.7.1 本章总结 |
| 2.7.2 结论 |
| 第3章 钻取模拟星壤检测分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模拟星壤振实整备方法 |
| 3.3 模拟星壤剪切特性分析 |
| 3.4 模拟星壤贯入阻力测量分析 |
| 3.5 振实整备下模拟星壤物理特性总结分析 |
| 3.5.1 JLU5系列模拟月壤贯入阻力分析 |
| 3.5.2 JLU5系列模拟月壤剪切特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 星球着陆器软着陆条件下模拟星壤整备方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 星球着陆器软着陆模拟星壤整备方法 |
| 4.3 不同整备状态下模拟星壤物理特性检测 |
| 4.3.1 模拟星壤容重测量方法 |
| 4.3.2 模拟星壤贯入阻力检测 |
| 4.3.3 模拟星壤滑动摩擦系数检测 |
| 4.4 着陆器软着陆足垫冲击试验设备研制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 星球着陆器足垫与模拟星壤冲击试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 星球着陆器足垫冲击试验 |
| 5.3 实验室星球着陆器足垫模型冲击试验 |
| 5.3.1 足垫面积对冲击实验影响 |
| 5.3.2 冲击高度与冲击特性的关系 |
| 5.4 星球着陆器足垫摩擦特性 |
| 5.5 着陆器足垫沉陷及摩擦特性综合分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 5.6.1 本章总结 |
| 5.6.2 结论 |
| 第6章 星球着陆器力学仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 星壤仿真分析研究现状 |
| 6.2.1 星壤离散元仿真研究 |
| 6.2.2 星壤有限元仿真研究 |
| 6.3 星壤颗粒接触力学模型 |
| 6.3.1 仿真星壤颗粒接触模型 |
| 6.3.2 摩尔库伦本构模型 |
| 6.4 星壤贯入阻力试验仿真分析 |
| 6.5 模拟星壤贯入阻力仿真及试验对比分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 6.6.1 本章总结 |
| 6.6.2 结论 |
| 第7章 结论与研究展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的科研成果及参与科研项目 |
| 1.作者简介 |
| 2.发表的学术论文 |
| 3.参与科研项目 |
| 致谢 |
（10）月球探测器软着陆动力学分析及动态子结构技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 月球探测器结构及软着陆缓冲系统综述 |
| 1.2.1 探测器结构 |
| 1.2.2 着陆缓冲系统 |
| 1.3 月球探测器软着陆动力学分析研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 总结与分析 |
| 1.4 动态子结构方法综述 |
| 1.4.1 频域子结构方法 |
| 1.4.2 模态综合法 |
| 1.4.3 脉冲子结构法 |
| 1.4.4 总结与分析 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 月球探测器软着陆的非线性有限元建模及分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性有限元建模方法 |
| 2.2.1 变形及运动 |
| 2.2.2 应力度量 |
| 2.2.3 守恒方程 |
| 2.2.4 有限元半离散化 |
| 2.2.5 运动方程的数值求解 |
| 2.3 仿真分析 |
| 2.3.1 探测器软着陆动力学建模 |
| 2.3.2 着陆冲击仿真及试验验证 |
| 2.4 着陆冲击响应的影响因素分析 |
| 2.4.1 阻尼的影响 |
| 2.4.2 刚度的影响 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 月球探测器软着陆动力学的模态域子结构综合 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 广义动力缩聚基本原理 |
| 3.3 模态截断准则 |
| 3.3.1 常用的模态截断准则 |
| 3.3.2 基于脉冲响应函数的模态截断准则 |
| 3.4 月球探测器的子结构综合 |
| 3.4.1 仿真工况 |
| 3.4.2 探测器模型降阶 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 月球探测器软着陆动力学的物理域子结构综合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 脉冲子结构法基本原理 |
| 4.2.1 界面相容和局部平衡条件 |
| 4.2.2 子结构运动的描述 |
| 4.2.3 子结构运动的综合 |
| 4.3 脉冲子结构法的降阶 |
| 4.4 脉冲子结构法的精度和稳定性 |
| 4.4.1 Newmark 法的向量形式 |
| 4.4.2 脉冲响应函数矩阵的向量形式 |
| 4.4.3 IBS 法与 Newmark 法的比较 |
| 4.5 月球探测器的子结构综合 |
| 4.5.1 子结构综合结果对比 |
| 4.5.2 子结构综合结果分析 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 月球探测器柔性连接子结构的物理域综合 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 线弹性连接子结构的综合方法 |
| 5.2.1 连接元件的数学描述 |
| 5.2.2 子结构的运动与综合 |
| 5.2.3 数值算例 |
| 5.3 刚柔混合连接子结构的综合方法 |
| 5.3.1 连接元件的数学描述 |
| 5.3.2 子结构的运动与综合 |
| 5.3.3 数值算例 |
| 5.4 非线性刚柔混合连接子结构的综合方法 |
| 5.4.1 界面力迭代格式 |
| 5.4.2 数值算例 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 本文创新性研究成果 |
| 6.3 有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
四、基于ADAMS平台的月球着陆器上限振幅研究（论文参考文献）
- [1]一种登月舱仿猫着陆腿的缓冲性能和控制方法研究[D]. 苏子安. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]小行星探测器电磁阻尼式着陆缓冲装置设计及试验研究[D]. 申一霖. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]基于仿猫腿的新概念载人登月着陆器研究[D]. 袁英男. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]垂直起降运载器着陆缓冲系统设计与分析[D]. 雷波. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [5]时域子结构方法及其在月球探测器着陆动力学中的应用[D]. 陈树霖. 北京理工大学, 2018(06)
- [6]地月系中的转移轨道设计和洛伦兹力编队飞行[D]. 程潏. 西北工业大学, 2018(02)
- [7]某型卫星结构分析与减振优化[D]. 宗旭. 国防科技大学, 2017(02)
- [8]月球着陆器纳米缓冲吸能材料研究与软着陆性能分析[D]. 陈姮. 南京航空航天大学, 2017(02)
- [9]星球着陆器钻采及着陆条件下高紧实度模拟星壤整备及其性能研究[D]. 吴宝广. 吉林大学, 2017(01)
- [10]月球探测器软着陆动力学分析及动态子结构技术研究[D]. 董威利. 北京理工大学, 2015(07)