月球探测器软着陆动力学及影响因素分析

摘要

为准确预估探测器着陆冲击过程的动力学响应,采用非线性有限元方法建立了探测器软着陆动力学模型,全面考虑了各种非线性因素的影响.为保证仿真精度,提高计算效率,提出了一种缓冲腿的简化模型并采用隐式算法求解系统动力学方程.通过与试验数据的对比证明了简化模型及计算方法的有效性.在此基础上,分析了具有不同阻尼和不同刚度的着陆器中心体对有效载荷冲击响应的影响,并针对刚度的影响给出了理论解释.研究结果表明阻尼可以很好地缓冲有效载荷的加速度响应,而中心体刚度大小与有效载荷的加速度响应峰值呈负相关.研究结果对探测器的动力学分析与设计提供了一定的理论依据和技术支持.