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一种月球熔岩管钻进的超声波钻探器
被引量：
1
1
作者
邓乃文
韩光超
+2 位作者
文国军
肖龙
柏伟
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第4期374-384,共11页
提出一种采用多点驱动旋转的螺旋槽圆锥复合型变幅杆结构,并研制了适用于熔岩管内壁钻进的高性能超声波钻探器;为预测超声波钻探器响应特性,利用等效阻抗网络模型对超声波钻探器进行了建模与分析。通过低重力多角度模拟钻进试验与数据分...
提出一种采用多点驱动旋转的螺旋槽圆锥复合型变幅杆结构,并研制了适用于熔岩管内壁钻进的高性能超声波钻探器;为预测超声波钻探器响应特性,利用等效阻抗网络模型对超声波钻探器进行了建模与分析。通过低重力多角度模拟钻进试验与数据分析,验证了该钻探器在熔岩管复杂地况应用中的可能性。结果表明,钻杆直径为3 mm、钻压力为10 N时,钻进速度随开孔角度的增加而增加,垂直钻进时钻探器最大空载回转速度为506 rad/min,钻进速度为6.4 mm/min,钻进时回转转速为259 rad/min。
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关键词
月球熔岩管
超声波钻探
回转冲击式
超声波
等效阻抗网络模型
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职称材料
地外天体超声波钻探器研究与应用综述
被引量：
2
2
作者
王童照
全齐全
+5 位作者
黄江川
唐德威
郭璠
孟林智
赵志军
邓宗全
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期397-408,共12页
分别探讨了国内外各科研机构研制的超声波钻探器的原理及性能特点,重点针对超声波钻探器的钻进过程优化问题,分析了现有的超声波钻探器作动方式的改进过程,结果表明:超声波钻探器在理论及试验研究方面都相对成熟,是未来地外天体采样任...
分别探讨了国内外各科研机构研制的超声波钻探器的原理及性能特点,重点针对超声波钻探器的钻进过程优化问题,分析了现有的超声波钻探器作动方式的改进过程,结果表明:超声波钻探器在理论及试验研究方面都相对成熟,是未来地外天体采样任务中优势突出、可工程实现的钻探平台;并且轻质、结构紧凑的回转冲击式超声波钻探器更具有应用前景。对压电换能器模型和超声波钻探器集成模型分别进行了综述,指出了各种模型的优缺点及适用条件。对超声波钻探器驱动电源进行了综述,给出了设计驱动电源需重点关注的问题。依据星体探测的任务特点,对超声波钻探器在未来星体探测中的预研成果进行了探讨。最后对超声波钻探器研究和应用的发展趋势进行了展望。
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关键词
地外天体
超声波钻探
器
集成模型
驱动电源
采样和原位探测
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职称材料
超声波钻探器结构参数对输出特性的影响分析
3
作者
张兴旺
张明
+4 位作者
于登云
曾婷
殷参
杨帅
庞勇
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1735-1742,共8页
超声波钻探器因具有质量轻、低功耗、所需轴向力小、便于实时检测和原位分析及对象适应性强等特点,在地外天体科学钻探的新技术和新方法探索过程中备受瞩目。为进一步提高钻探器对不同钻进对象的适应性及其设计效率,通过研究超声波钻探...
超声波钻探器因具有质量轻、低功耗、所需轴向力小、便于实时检测和原位分析及对象适应性强等特点,在地外天体科学钻探的新技术和新方法探索过程中备受瞩目。为进一步提高钻探器对不同钻进对象的适应性及其设计效率,通过研究超声波钻探器结构参数可知,其输出频率主要受碰撞冲击次数、弹簧钻杆的振动及钻杆本身的动力学特性等因素耦合影响。在此基础上,建立钻探器影响因素的物理模型,并结合实验研究了恢复弹簧刚度及初始预紧力和质量块质量对输出频率、位移和速度等参数的影响,得到弹簧初始预紧力对频率影响较为显著,弹簧刚度及质量块质量次之,为适应不同硬度对象高效钻进的变频超声波钻探器的优化设计提供技术参考。
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关键词
超声波钻探
器
结构
高速摄像系统
冲击碰撞
频率
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职称材料
题名
一种月球熔岩管钻进的超声波钻探器
被引量：
1
1
作者
邓乃文
韩光超
文国军
肖龙
柏伟
机构
中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院
中国地质大学深圳研究院
中国地质大学(武汉)地球科学学院
中国地质大学(武汉)行星科学研究所
出处
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024年第4期374-384,共11页
基金
国家自然科学基金(42241149)
深圳市基础研究项目(JCYJ 20220818102601004)
+1 种基金
武汉市知识创新专项项目(2022010801010203)
湖北省科技计划项目(2023BAB154)。
文摘
提出一种采用多点驱动旋转的螺旋槽圆锥复合型变幅杆结构,并研制了适用于熔岩管内壁钻进的高性能超声波钻探器;为预测超声波钻探器响应特性,利用等效阻抗网络模型对超声波钻探器进行了建模与分析。通过低重力多角度模拟钻进试验与数据分析,验证了该钻探器在熔岩管复杂地况应用中的可能性。结果表明,钻杆直径为3 mm、钻压力为10 N时,钻进速度随开孔角度的增加而增加,垂直钻进时钻探器最大空载回转速度为506 rad/min,钻进速度为6.4 mm/min,钻进时回转转速为259 rad/min。
关键词
月球熔岩管
超声波钻探
回转冲击式
超声波
等效阻抗网络模型
Keywords
lunar lava tubes
ultrasonic drilling
rotary impact ultrasound
equivalent impedance network modeling
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
地外天体超声波钻探器研究与应用综述
被引量：
2
2
作者
王童照
全齐全
黄江川
唐德威
郭璠
孟林智
赵志军
邓宗全
机构
哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室
中国空间技术研究院
北京空间飞行器总体设计部
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期397-408,共12页
基金
国家自然科学基金(51975139,51935005)
黑龙江省自然科学基金(JJ2018ZR1258)。
文摘
分别探讨了国内外各科研机构研制的超声波钻探器的原理及性能特点,重点针对超声波钻探器的钻进过程优化问题,分析了现有的超声波钻探器作动方式的改进过程,结果表明:超声波钻探器在理论及试验研究方面都相对成熟,是未来地外天体采样任务中优势突出、可工程实现的钻探平台;并且轻质、结构紧凑的回转冲击式超声波钻探器更具有应用前景。对压电换能器模型和超声波钻探器集成模型分别进行了综述,指出了各种模型的优缺点及适用条件。对超声波钻探器驱动电源进行了综述,给出了设计驱动电源需重点关注的问题。依据星体探测的任务特点,对超声波钻探器在未来星体探测中的预研成果进行了探讨。最后对超声波钻探器研究和应用的发展趋势进行了展望。
关键词
地外天体
超声波钻探
器
集成模型
驱动电源
采样和原位探测
Keywords
Extraterrestrial objects
Ultrasonic drills
Integrated model
Drive power
Sampling and in-situ detection
分类号
V476.4 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
超声波钻探器结构参数对输出特性的影响分析
3
作者
张兴旺
张明
于登云
曾婷
殷参
杨帅
庞勇
机构
北京卫星制造厂有限公司
中国空间技术研究院
中国航天科技集团有限公司
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期1735-1742,共8页
基金
国家自然科学基金(U1637208,U2013603)。
文摘
超声波钻探器因具有质量轻、低功耗、所需轴向力小、便于实时检测和原位分析及对象适应性强等特点,在地外天体科学钻探的新技术和新方法探索过程中备受瞩目。为进一步提高钻探器对不同钻进对象的适应性及其设计效率,通过研究超声波钻探器结构参数可知,其输出频率主要受碰撞冲击次数、弹簧钻杆的振动及钻杆本身的动力学特性等因素耦合影响。在此基础上,建立钻探器影响因素的物理模型,并结合实验研究了恢复弹簧刚度及初始预紧力和质量块质量对输出频率、位移和速度等参数的影响,得到弹簧初始预紧力对频率影响较为显著,弹簧刚度及质量块质量次之,为适应不同硬度对象高效钻进的变频超声波钻探器的优化设计提供技术参考。
关键词
超声波钻探
器
结构
高速摄像系统
冲击碰撞
频率
Keywords
ultrasonic drill
structure
high-speed camera system
impact collision
frequency
分类号
V11 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种月球熔岩管钻进的超声波钻探器
邓乃文
韩光超
文国军
肖龙
柏伟
《深空探测学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
地外天体超声波钻探器研究与应用综述
王童照
全齐全
黄江川
唐德威
郭璠
孟林智
赵志军
邓宗全
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
3
超声波钻探器结构参数对输出特性的影响分析
张兴旺
张明
于登云
曾婷
殷参
杨帅
庞勇
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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