月球车样机实验用的松散沙土力学参数测量系统

基于地面力学理论,搭建了月球车样机实验用的松散沙土力学参数测量系统。利用该系统进行土力学压板实验及剪切环实验,对实验数据进行数理统计分析,得出松散沙土力学参数,提出松散沙土剪切模量与接地比压的线性表达式,并分析实验数据误差产生原因。利用所测松散沙土力学参数,对月球车圆柱车轮滚动性能进行理论计算,并与实验数据相比较,结果显示具有较好的预测性,证明了利用该系统及所采用的实验方法进行松散沙土参数测量的可行性。

鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学分析

为给月球车结构设计、运动控制和模拟仿真等提供必要的轮-地相互作用理论模型,基于车轮与松散沙土间的承压、剪切特性理论,建立了鼓形驱动轮与松散沙土相互作用力学模型.通过分析轮-地接触法向应力与切向应力分布,考虑最大法向应力向车轮前方偏移的现象,引入最大法向应力角随滑转率变化的理论公式,分析鼓形轮运动特性指标与松散沙土力学参数及车轮参数间的定量关系.依据松散沙土力学参数测量,指出剪切变形模量与接地比压的定量表达式,通过分析鼓形轮的接地面积,确定对应于载荷的剪切变形模量值.利用月球车车轮运动性能综合测试系统进行了鼓形轮在松散沙土上的滚动力学实验,结果验证了利用该理论模型预测鼓形轮运动性能的可行性.