题目：月面巡视探测器行走机构通过性地面验证试验方法及装置研究

月面巡视探测器是能适应月球环境，携带科学探测仪器在月面进行巡视探测的一种车辆，月面巡视探测器的牵引通过性对完成着陆探测任务具有关键影响。月球表面具有松软的月壤层和复杂的地表形态，研究月面巡视探测器通过性能试验方法和装置，对于改善探测器牵引通过性能，保障探测活动成功，指导未来探测器设计具有重要意义。为月面巡视探测器通过性能地面验证研制了土槽试验台，台车采用侧面布置方案，具有安装调节、观测方便等优点。试验台能够实现变牵引载荷试验和固定牵引载荷试验，测量车轮行走时的牵引力、转速、车轮沉陷等可对车轮的牵引通过性进行评价的参数。对试验台工作特性进行了分析，制定了试验流程，开发了试验台测控系统。试验探讨了模拟月壤制备方法，使用与月壤成份相似的火山灰和金刚砂为原料，通过控制不同粒径所占百分比制作了三种模拟月壤，进行了模拟月壤物理特性参数和力学特性参数测试试验，对试验结果的分析表明所制备模拟月壤特性参数在月壤参数估计值范围内，参数受初始孔隙比的影响最大。对车轮牵引通过性试验方法和试验规程进行了研究，提出了试验台测试系统标定和误差分析方法，并进行了试验优化设计方法研究。利用试验台对不同结构车轮进行试验研究，得到了车轮滑转率与牵引系数和车轮沉陷的关系，可用于确定探测器行走时车轮滑转率的控制。使用ABAQUS软件中的线性Drucker-Prager本构模型，通过土样三轴试验对材料特性参数进行标定，得到了模拟月壤的仿真材料参数。建立了刚性车轮与弹塑性模拟月壤相互作用的有限元模型，模拟了车轮行走时与月壤的相互作用和参数变化时车轮牵引力和沉陷量的变化。建立了基于多体约束的整车有限元分析模型，模拟了探测器在模拟月壤中的行走过程，上述分析表明本文所建立车轮和模拟月壤相互作用有限元模型具有实用性。