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多腿式月球探测软着陆器着陆动力学建模与仿真研究的开题报告

开题报告

1.研究背景

近年来，人类对月球的探索逐渐深入，多种型号的月球探测器相继问世，但长期以来软着陆技术一直是月球探测中不可或缺的一环。多腿式软着陆器由于具有吸震能力好、适应性强、运营成本低等优点，已成为当前和未来月球探测任务的主要选择之一。因此，对多腿式软着陆器的动力学建模与仿真研究具有重要的理论和实践意义。

2.研究目的

本研究旨在针对多腿式月球探测软着陆器的着陆过程进行建模和仿真分析，探究其运动规律、应力分布等动力学特性，为设计优化提供理论支持，为实际应用提供技术保障。

3.研究内容

本研究将采用有限元方法和多体动力学模拟技术，建立多腿式月球探测软着陆器的着陆动力学模型，具体内容包括：

（1）多腿式月球探测软着陆器的结构设计和参数确定。

（2）根据多腿式软着陆器的特点，构建基于Adams的多体动力学模型。

（3）将模型导入有限元软件ABAQUS中，进行应力分析和模拟计算。

（4）根据仿真结果，进行运动规律和应力分布等动力学特性分析。

4.研究意义

本研究的成果可为多腿式月球探测软着陆器的实现提供理论支持，具体体现在：

（1）通过多体动力学模拟技术建立的动态模型，可以更准确地描述软着陆器的运动规律及应力分布情况，从而指导设计和优化。

（2）为研究多腿式软着陆器的着陆性能提供一种有效的手段，缩短研发周期，提高可靠性。

（3）对于月球探测任务中，多腿式软着陆器的应用场景有着十分广泛的实际应用，对于推动我国航天技术水平的提升具有重要的意义。

5.研究方法

本研究将采用数值计算方法，主要包括：

（1）有限元方法建立软着陆器的纵向运动方程和应力分布方程。

（2）多体动力学建立软着陆器的动态模型，并使用Adams进行仿真。

6.研究进度安排

研究计划分为三个阶段，具体安排如下：

（1）阶段一（2个月）：完成多腿式月球探测软着陆器的结构设计和参数确定。

（2）阶段二（3个月）：根据多腿式软着陆器的特点，构建基于Adams的多体动力学模型，建立有限元模型。

（3）阶段三（2个月）：将模型导入有限元软件ABAQUS中，进行应力分析和模拟计算，根据仿真结果，进行运动规律和应力分布等动力学特性分析，并撰写研究报告。

7.预期成果

（1）建立多腿式月球探测软着陆器的动力学模型。

（2）进行了基于Adams的多体动力学模拟和有限元模拟计算。

（3）完成动力学特性分析，获得着陆运动规律和应力分布等相关数据。

（4）编写研究论文和毕业论文。

8.参考文献

[1]朱儒亮.多腿软着陆器技术预研选型[R].北京:清华大学机械工程系,2013.

[2]芦振阳.软着陆器动力学建模与仿真研究[D].天津:天津大学,2016.

[3]程劭勇.软着陆器垂直着陆动力学模拟[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2017.