一、火星探路者的可膨胀气囊着陆系统综述（论文文献综述）
竺梅芳,武士轻,李博[1]（2021）在《新飞船试验船气囊着陆缓冲系统特性研究》文中研究表明缓冲气囊是继着陆腿及反推发动机之外,另一种行之有效的着陆缓冲装置。新一代载人飞船采用群伞加缓冲气囊的无损回收方案,实现了其重复使用的目的。文章对新飞船试验船缓冲气囊的选型及参数的确定原则进行了分析,介绍了气囊着陆缓冲系统的设计状态、工作程序以及缓冲过程的排气控制策略。通过建立地面试验装置和测量系统,对缓冲气囊的性能进行了验证。结果表明:具备主动排气控制的多气室组合式气囊着陆缓冲系统缓冲过载达到预期,无侧翻和明显反弹,着陆稳定性满足要求。试验船缓冲气囊的设计理念和设计方法可以为其它大载荷航天器和大载荷空投着陆缓冲气囊的设计提供依据和参考。
孙希昀,王立武,张章,刘靖雷,邓黎,雷江利[2]（2019）在《基于主动排气气囊的着陆缓冲控制系统FPGA设计》文中研究说明主动排气气囊能够保证航天器着陆的稳定性,为了能够精准的控制多气囊差异式排气,文章介绍了一种能够实现该控制功能的现场可编程逻辑门阵列（FPGA）软件系统,其运行于XQR2V1000-4BG575R FPGA上,能够实现对AD采样芯片TLC2543进行驱动和控制、多通道过载数据采集,基于串行滤波器的数据处理、分布式过载判断控制气囊排气等功能。该系统基于FPGA高速多任务并行处理与调度、实时处理多通道数据采集运算,解决了快速响应着陆缓冲控制问题,使着陆缓冲系统能够精确按照舱体实时过载进行差异式主动排气控制,以保证系统工作可靠性和航天器着陆稳定性。该设计通过了系统和专项试验验证,表明了基于主动排气气囊的着陆缓冲控制系统FPGA设计能够保证航天器以规定速度和过载安全着陆地面。
周宇,李建阳,邢伟,洪煌杰[3]（2019）在《回收用缓冲气囊关键技术研究进展》文中进行了进一步梳理目的综述国内外回收用缓冲气囊关键技术的研究进展,为缓冲气囊在大型舱体回收中的应用与研究提供基础。方法通过对国内外研究现状和研究成果的分析和总结,介绍国内外在缓冲气囊的关键技术（气囊充气技术、排气孔爆破压力控制技术、排气孔面积控制技术和气囊增压技术）方面的研究进展,最后对气囊试验验证技术进行分析梳理。结论国内在回收用缓冲气囊关键技术上的研究,尤其是在大型舱体回收中的应用研究较少,还需要借鉴国外成功经验,进一步深入研究回收用缓冲气囊的关键技术,为缓冲气囊在重型装备和航天器回收中的应用提供支持。
王一波,孙建红,侯斌,张延泰[4]（2018）在《小型电子设备着陆缓冲气囊的缓冲性能分析》文中研究指明气囊作为一种重要的缓冲防护手段在航天和航空回收领域有着广泛的应用。文章针对一种新型分离式飞行数据记录系统中应急数据存储设备的着陆缓冲气囊,进行结构设计并利用LS-DYNA有限元分析软件进行仿真计算,模拟其在不同坠落姿态和不同坠落环境下的缓冲过程,明确该气囊的缓冲特性,并讨论了气室分布数和充气量对于气囊着陆缓冲性能的影响。计算结果表明:气室分布数和充气量的变化均会改变电子设备的冲击过载;基于所提出的小型电子设备过载要求,0.074kg充气量下的4个气室封闭式气囊结构对于多种工况均有较好的适应性。该研究可为航空航天用的轻小型设备缓冲气囊设计提供参考。
卫剑征,王滢,甄铎,谭惠丰,杨知寒[5]（2018）在《气囊着陆缓冲过程仿真分析》文中研究说明针对气囊着陆缓冲与反弹问题,以对称的胶囊状双气囊缓冲系统为研究对象,提出了气囊的等效弹簧刚度和阻尼模型,讨论了着陆速度与气囊等效阻尼的变化关系。建立了双缓冲气囊的有限元模型,基于显式计算方法对双气囊有无排气孔的着陆缓冲过程进行了仿真,表明有排气孔气囊能实现软着陆。建立了有排气孔的芳纶织物双气囊缓冲试验系统,通过电磁快速释放装置完成了双气囊被动式排气孔的测试。结果表明,被动式排气孔的胶囊状气囊能有效起到缓冲作用,无侧翻和明显反弹,并验证了设计方法的正确性。
徐婷婷[6]（2018）在《大载重缓冲气囊性能研究》文中认为缓冲气囊因质量轻便、容易折叠、材料成本价格低廉等一系列的优点,在飞行器软着陆及回收等方面得到广泛的应用。当前国内缓冲气囊承载质量比较小,在复杂地形、外界风速等多重条件影响下容易发生侧翻危险,无法保证大载重物体的缓冲效果以及着陆安全。随着科技的进步及空间站的不断发展,缓冲载重量越来越大,发展大载重着陆缓冲气囊技术成为气囊缓冲迫切需要解决的问题。本文基于上述认识,开展大载重着陆缓冲气囊不利地形环境下缓冲性能研究,包括如下几个方面的工作:（1）根据复杂的着陆地形环境,采用新型组合型气囊设计方案,并进行了组合气囊的结构设计,研究了体积比,排气口面积大小等气囊结构设计参数对缓冲性能的影响;（2）采用控制体积法建立了气囊的有限元模型,开展了着陆过程的仿真计算,仿真结果和文献结果较为一致;（3）针对组合气囊开展了不同着陆地面情况如不同地面坡度、不同风速下的仿真计算,得到了缓冲过程中的动力学参数、运动参数和能量的变化情况;（4）提出了气囊的压力控制排气方案,经仿真验证,该方案对防止气囊侧翻有很好的效果。本文提出的新型组合气囊缓冲方案具有承载质量大,在复杂地形降落稳定的优点,引入的压力控制排气技术对防止气囊的侧翻以及降低回收物过载有明显的效果。上述方案为大载重着陆缓冲系统设计提供了一定的理论依据。
张华,孟光,刘汉武,韩智超[7]（2016）在《行星软着陆气囊缓冲系统动力学仿真研究》文中研究指明气囊缓冲着陆系统具有轻质、安全、环境适应性强等特点,能有效保护着陆过程中着陆器的安全,在行星探测中应用广泛。针对一种"水滴形"自扶正气囊缓冲着陆系统建立了动力学模型,描述了气囊基于接触和几何非线性效应在行星表面充气、降落、碰撞、回弹及再碰撞等着陆缓冲过程。依据动力学仿真结果获取了气囊初始气压、初始着陆速度、星表地形等对气囊内部关键部位缓冲过载的影响规律,验证了"水滴形"气囊缓冲着陆系统可实现自动扶正及弹开分离等重要功能特征。研究结果为未来深空探测采用的气囊式缓冲着陆系统的工程设计提供了理论指导和参考。
文桂林,肖久如,尹汉锋,刘志波,卿启湘[8]（2015）在《全向式多室连通火星着陆缓冲气囊的多目标优化设计》文中研究表明针对基于地面模拟试验传统设计方法难以对全向式多室连通气囊进行优化设计的问题,采用基于有限元仿真、试验及多目标优化相结合的方法对该气囊系统进行了优化设计。在优化设计过程中,建立了可以分析全向式多室连通气囊（包裹了着陆探测器）的火星着陆缓冲过程的有限元模型,并进行了部分冲击试验,验证了该模型的准确性;然后基于有限元仿真结果,构建了目标函数的多项式代理模型;根据该模型,运用多目遗传算法对气囊系统进行了优化设计,系统的轻量化与单位质量吸能性能得到显着提高。该研究方法对全向式多室连通火星着陆缓冲气囊及其类似装备的设计具有很好的指导意义。
肖久如[9]（2015）在《基于超算平台并行环境下气囊式着陆缓冲系统的耐撞性优化设计》文中指出缓冲气囊具有吸能特性好、质量轻、可折叠、生产加工便捷等优点,广泛地应用于航空、航天和国防工业等领域中。目前,气囊缓冲结构已经成功应用于“火星探路者”号、“勇气”号和“机遇”号火星探测器、“猎户座”飞船等深空探测领域。本文针对“探路者”号气囊缓冲方案,进行了1:3缩放模型冲击试验与试验验证。基于“天河一号”超算平台与有限元仿真技术,开展了气囊式火星着陆系统的多目标优化设计工作。主要研究工作和成果如下:（1）基于“天河1号”超算平台,进行了气囊式火星着陆系统的有限元仿真分析。介绍了“天河1号”超算平台及作业提交流程,同时针对LS-DYNA并行自动分区算法做了介绍和对比分析。通过研究发现,RCB并行分区算法比“贪婪”分区算法具有更好的加速比和并行效率,同时,通过不同计算核数的并行效率对比分析选取了较为适合的核数进行并行计算。（2）基于气囊式火星着陆系统,提出了采用缩比模型进行试验验证的方法。首先,参照“火星探路者号”气囊缓冲系统结构,使用Solidworks三维设计软件完成了气囊式火星着陆系统的三维建模与试验样机制作,并基于Hyperworks与LS-Prepost建立了气囊式火星着陆系统有限元分析模型。然后,基于试验样机完成了地面冲击试验并完成有限元模型试验验证。（3）基于试验验证了的气囊式火星着陆系统有限元模型,运用单变量法对影响系统缓冲性能的参数进行了研究,通过分析各参数对系统缓冲性能的影响,选取了一组满足缓冲性能要求的优选设计参数。（4）基于多项式函数代理模型与多目标粒子群优化算法对气囊式着陆缓冲系统缓冲过程进行多目标优化,得到了目标函数SEA与ap的Pareto最优解集,根据加速度峰值设计要求,获得了满足设计要求的气囊式火星着陆系统的最优设计。
文桂林,雷志华,尹建武,尹汉锋[10]（2013）在《全向式多室连通气囊的缓冲特性研究》文中研究表明气囊缓冲技术广泛地应用于汽车、航空和国防工业等领域中。基于非线性有限元软件LS-DYNA,建立全向式多室连通气囊软着陆系统的有限元模型,用试验验证模型的准确性,并完成软着陆过程的仿真分析。通过合理设计工况,对全向式多室连通气囊的吸能特性进行研究,分析初始囊压、气囊直径、隔膜内孔直径和通气孔直径等对缓冲特性的影响。研究结论可指导全向式多室连通气囊着陆系统的设计。
二、火星探路者的可膨胀气囊着陆系统综述（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、火星探路者的可膨胀气囊着陆系统综述（论文提纲范文）
（2）基于主动排气气囊的着陆缓冲控制系统FPGA设计（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 软件总体设计 |
| 1.1 功能分析 |
| 1.2 总体设计架构 |
| 2 着陆缓冲控制软件设计和实现 |
| 2.1 多通道过载数据采集模块设计 |
| 2.2 基于串行滤波器的数据处理模块设计 |
| 2.3 基于分布式过载判断的控制逻辑 |
| 3 系统测试与验证 |
| 3.1 系统测试 |
| 3.2 空投试验验证 |
| 4 结束语 |
（3）回收用缓冲气囊关键技术研究进展（论文提纲范文）
| 1 气囊的分类 |
| 2 着陆缓冲气囊关键技术研究现状 |
| 2.1 气囊充气技术 |
| 2.2 排气孔爆破压力控制技术 |
| 2.3 排气孔面积控制技术 |
| 2.4 气囊增压技术 |
| 3 气囊试验验证技术 |
| 3.1 充气试验 |
| 3.2 缓冲试验 |
| 4 结语 |
（5）气囊着陆缓冲过程仿真分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 气囊缓冲等效模型分析 |
| 2.1 气囊缓冲等效模型 |
| 2.2 算例分析 |
| 3 缓冲气囊碰撞仿真分析 |
| 4 缓冲气囊碰撞试验 |
| 5 结论 |
（6）大载重缓冲气囊性能研究（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 气囊的分类 |
| 1.2.1 排气型气囊 |
| 1.2.2 密闭型气囊 |
| 1.2.3 组合型气囊 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 性能研究方法 |
| 1.3.2 有控缓冲方法 |
| 1.4 本论文工作综述 |
| 第二章 理论基础 |
| 2.1 控制体积方法 |
| 2.1.1 CV法气囊模型 |
| 2.1.2 气囊内部控制方程 |
| 2.1.3 气囊内部气体变化量计算 |
| 2.1.4 气囊缓冲运动方程 |
| 2.2 显示动力积分算法 |
| 2.3 排气控制方法 |
| 2.3.1 限压排气方法 |
| 2.3.2 排气控制条件 |
| 2.3.3 计算设置 |
| 2.4 关键问题及解决方案 |
| 2.4.1 接触约束模型 |
| 2.4.2 沙漏控制技术 |
| 2.5 应用软件简介 |
| 2.6 方法验证 |
| 2.6.1 验证对象 |
| 2.6.2 计算结果分析 |
| 2.6.3 排气控制效果验证 |
| 第三章 组合型气囊结构设计 |
| 3.1 组合型气囊方案设计 |
| 3.2 初步设计 |
| 3.3 仿真结果及分析 |
| 3.3.1 研究对象 |
| 3.3.2 缓冲性能分析 |
| 3.3.3 优化参数确定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 复杂环境下组合型气囊缓冲性能研究 |
| 4.1 研究工况 |
| 4.2 风速影响 |
| 4.2.1 运动分析 |
| 4.2.2 外形及应力变化 |
| 4.2.3 气囊工作性能 |
| 4.3 坡度影响 |
| 4.3.1 运动分析 |
| 4.3.2 外形及应力变化 |
| 4.3.3 气囊工作性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 组合型气囊有控缓冲性能研究 |
| 5.1 研究工况 |
| 5.2 控制效果分析 |
| 5.2.1 有风环境下的控制效果 |
| 5.2.2 坡度条件下的控制效果 |
| 5.2.3 总结 |
| 5.3 不同坡度下的可控缓冲性能 |
| 5.3.1 运动分析 |
| 5.3.2 外形以及应力变化 |
| 5.3.3 气囊工作性能 |
| 5.4 不同风速下的可控缓冲性能 |
| 5.4.1 运动分析 |
| 5.4.2 外形以及应力变化 |
| 5.4.3 气囊工作性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 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 |
（7）行星软着陆气囊缓冲系统动力学仿真研究（论文提纲范文）
| 1 气囊缓冲着陆工作原理 |
| 2 气囊缓冲着陆过程基本假设及数学描述 |
| 2.1 基本假设 |
| 2.2 数学描述 |
| 3 气囊缓冲着陆系统动力学仿真分析 |
| 3.1 气囊控制方程 |
| 3.2 边界条件 |
| 3.3 有限元模型 |
| 3.4仿真分析结果 |
| (1)初始内压对着陆缓冲的影响 |
| (2)初始着陆速度对着陆缓冲的影响 |
| (3)星表地形对着陆缓冲的影响 |
| 3.5 气囊缓冲着落系统自动扶正、解锁分离验证 |
| 4 结论 |
（9）基于超算平台并行环境下气囊式着陆缓冲系统的耐撞性优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 着陆缓冲气囊研究现状 |
| 1.3.2 基于超算平台的仿真优化现状 |
| 1.3.3 优化方法研究现状 |
| 1.4 主要研究方法和内容 |
| 第2章 远程超算平台上LS-DYNA的应用 |
| 2.1“天河1号”超算平台介绍 |
| 2.2“天河1号”超算平台作业提交计算流程 |
| 2.3 有限元并行计算自动分区方法对比分析 |
| 2.3.1 区域分裂算法的分类 |
| 2.3.2“贪婪”分区算法与RCB分区算法对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 气囊式着陆缓冲系统模型及相关理论 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 气囊仿真理论 |
| 3.3 缓冲气囊有限元模型的仿真分析 |
| 3.3.1 缓冲气囊有限元模型的建立 |
| 3.3.2 着陆过程仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 气囊式火星着陆缓冲系统的试验验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 火星气囊Vectran橡胶材料的拉伸模拟试验 |
| 4.3 气囊式火星着陆缓冲系统模拟试验 |
| 4.3.1 实验原理 |
| 4.3.2 试验样机与试验装置介绍 |
| 4.3.3 试验方案与测试结果 |
| 4.3.4 试验与仿真计算结果对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 各参数对系统缓冲性能的影响分析 |
| 5.1 着陆表面坡度对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.2 初始速度方向对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.3 初始囊压对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.4 气囊隔膜内孔直径对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.5 气囊子系统间通气孔直径对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.6 气囊织物弹性模量对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.7 气囊初始充气温度对气囊系统缓冲性能的影响 |
| 5.8 优选方案 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 基于超算平台着陆缓冲气囊系统的仿真与优化设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 优化理论与算法 |
| 6.2.1 优化设计流程 |
| 6.2.2 全因子试验设计方法 |
| 6.2.3 近似模型方法 |
| 6.2.4 优化算法 |
| 6.3 气囊式火星着陆缓冲系统的优化设计 |
| 6.3.1 气囊式火星着陆缓冲系统的多目标优化 |
| 6.3.2 气囊式火星着陆缓冲系统的多目标优化结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文 |
（10）全向式多室连通气囊的缓冲特性研究（论文提纲范文）
| 1 系统仿真分析及实验验证 |
| 1.1 全向式多室连通气囊系统介绍 |
| 1.2 有限元模型建立 |
| 1.3 着陆过程仿真分析 |
| 1.4 试验验证 |
| 2 设计参数对缓冲特性的影响分析 |
| 2.1 不同初始囊压的缓冲特性 |
| 2.2 不同气囊直径的缓冲特性 |
| 2.3 不同隔膜内孔直径的缓冲特性 |
| 2.4 不同通气孔直径的缓冲特性 |
| 2.5 设计参数优选 |
| 3 结 论 |
四、火星探路者的可膨胀气囊着陆系统综述（论文参考文献）
- [1]新飞船试验船气囊着陆缓冲系统特性研究[J]. 竺梅芳,武士轻,李博. 航天返回与遥感, 2021(03)
- [2]基于主动排气气囊的着陆缓冲控制系统FPGA设计[J]. 孙希昀,王立武,张章,刘靖雷,邓黎,雷江利. 航天返回与遥感, 2019(05)
- [3]回收用缓冲气囊关键技术研究进展[J]. 周宇,李建阳,邢伟,洪煌杰. 包装工程, 2019(01)
- [4]小型电子设备着陆缓冲气囊的缓冲性能分析[J]. 王一波,孙建红,侯斌,张延泰. 航天返回与遥感, 2018(05)
- [5]气囊着陆缓冲过程仿真分析[J]. 卫剑征,王滢,甄铎,谭惠丰,杨知寒. 载人航天, 2018(04)
- [6]大载重缓冲气囊性能研究[D]. 徐婷婷. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [7]行星软着陆气囊缓冲系统动力学仿真研究[J]. 张华,孟光,刘汉武,韩智超. 振动与冲击, 2016(20)
- [8]全向式多室连通火星着陆缓冲气囊的多目标优化设计[J]. 文桂林,肖久如,尹汉锋,刘志波,卿启湘. 机械工程学报, 2015(15)
- [9]基于超算平台并行环境下气囊式着陆缓冲系统的耐撞性优化设计[D]. 肖久如. 湖南大学, 2015(03)
- [10]全向式多室连通气囊的缓冲特性研究[J]. 文桂林,雷志华,尹建武,尹汉锋. 振动与冲击, 2013(08)
标签：系统仿真论文;