火星着陆缓冲气囊地面投放冲击试验过载等效设计

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1、中图分类号：TB123论文编号：102870112-S058学科分类号：080104硕士学位论文火星着陆缓冲气囊地面投放冲击试验过载等效设计研究生姓名孙妍妍学科、专业工程力学研究方向结构动力学指导教师王轲副研究员南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一一年十二月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringTheOverloadEquivalentDesignofMa

2、rsLandingBufferAirbag’sImpactTestonEarthAThesisinEngineeringMechanicsbySunYanyanAdvisedbyAssociateResearcherWangKeSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2011承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别

3、加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要火星着陆缓冲气囊投入使用前必须进行试验分析。重心过载是衡量缓冲气囊性能的重要指标，由于地球环境和火星环境差异巨大，造成在地球环境下模拟火星环境并对气

4、囊进行冲击试验的困难性。本文针对上述问题开展研究，提出了一种火星着陆缓冲气囊在地球环境下模拟火星着陆试验时的相关参数确定方法。论文通过与典型试验结果比较，验证了现有缓冲气囊有限元模型的准确性。之后，对若干参数与重心过载之间的关系进行了仿真研究，从而确定了影响气囊重心过载的关键参数。研究表明，几个关键参数对重心过载的影响近似线性关系。在此基础上，运用多元线性回归理论求出了过载和关键参数的近似多元函数关系式。最后又针对具体火星试验条件，研究地球环境下等效试验的不同参数组合，通过对计算机仿真结果和由关系式计算

5、得出的结果进行比较与误差分析，表明所推出的关系式具有更好的计算速度和较高的精度，可以用做火星着陆缓冲气囊地面投放冲击试验的过载等效设计。论文工作为火星着陆缓冲气囊在地球环境下的冲击试验的开展提供了有效的工程支持。关键词：缓冲气囊，重心过载，仿真分析，等效条件，线性回归分析本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。I火星着陆缓冲气囊地面投放冲击试验过载等效设计ABSTRACTTheMarslandingbufferairbagmustbetestedandanalyzedbeforeputintos

6、ervice.Overloadofairbags’centerofgravityisanimportantparameter,asaresultofthegreatdifferencebothEarth’sandMars’environment,itisdifficulttosimulateMars’environmentandcarryouttheimpacttest.Thispaperdealswiththeproblemsaboveandproposesamethodtodeterminether

7、elativeparametersinEarthenvironmenttosimulateMarsimpact.ThispapervalidatestheFEMmodelofbufferairbagsbycomparingitwithtestresults.Therelationsbetweenseveralparametersandoverloadofairbags’centerofgravityarederivedbyFEManalysisandalsothekeyparameters.Theres

8、ultshowsthatthekeyparametersarelineartotheoverload,onthebaseofwhich,themulti-functionrelationshipbetweenthekeyparametersandtheoverloadisobtainedusingthemultiplelinearregressiontheory.Finally,thecombinationsofparametersinEa