基于ANSYS Workbench的行星滚柱丝杠动态特性分析

通过Pro/Engineer建立行星滚柱丝杠三维模型，基于ANSYS Workbench有限元分析技术进行模态与谐响应分析，得到前六阶固有频率与各阶模态振型，确定共振频率，掌握对应频率下的位移峰值响应，并研究螺母处于不同工作位置时对固有频率的影响，为基于行星滚柱丝杠传动的舵系统抗振设计提供数据支撑。     

基于参数自适应变分模态分解的行星齿轮箱故障诊断

针对变分模态分解需要人为设定模态数量以及在强噪声情况下容易造成分解错误的问题，提出了依据功率谱密度极值点自适应确定模态数量与中心频率的参数自适应变分模态分解方法，通过信号仿真分析验证了方法的有效性。基于参数自适应变分模态分解提出了一种行星齿轮箱故障诊断方法，应用于行星齿轮箱第2级太阳轮裂纹的故障诊断，行星齿轮箱传动实验台的试验结果表明:该方法能实现振动信号准确分解，有效提取和辨别出故障特征频率，实现了在强背景噪声和微弱故障信号情况下对第2级太阳轮裂纹故障的准确诊断。      

高转矩密度磁力齿轮的拓扑结构设计与性能比较

永磁行星齿轮和同轴永磁齿轮是两类具有不同拓扑结构和运行原理的磁力齿轮,采用定量设计比较法设计了具有相同有效体积和永磁体用量的上述两类磁齿轮,并通过有限元分析法对二者的转矩传递性能进行比较研究。研究结果表明,永磁行星齿轮较同轴永磁齿轮有更高的转矩密度和更低的转矩脉动。此外,由于永磁行星齿轮具有更加灵活的运行模式,并且能实现功率分流,使其在混合动力汽车领域有很好的应用前景。加工了一台永磁行星齿轮样机,并搭建试验平台进行了相关的试验,结果表明了该拓扑结构的有效性。     

不同密度弹丸对水冰的超高速撞击成坑实验

为了研究冰冻天体表面撞击坑的形成与演化，开展了水冰的超高速撞击成坑实验。使用二级轻气炮发射1.0 mm直径的球形弹丸，以3 km/s、5 km/s和7 km/s速度对圆柱状冰块进行撞击。弹丸材料包括聚碳酸酯和不锈钢两种，冰块温度为253 K。实验观察到了不同弹丸和不同速度条件下，冰块中撞击坑的形貌特征。对撞击坑直径、深度和剖面形状进行了测量，并与文献中铝弹丸对水冰的撞击坑进行了比较分析。获得了水冰撞击坑特征随撞击参数的变化规律，结果表明：撞击坑直径和深度的主导机制不同，坑深主要由弹丸侵彻作用形成，而坑径主要由冰块的剥落所致；坑深比坑径具有更强的对于弹丸密度的依赖性，高密度弹丸撞击坑直径具有比低密度弹丸更强的对于撞击速度的依赖性；撞击坑体积与撞击能量成正比，高密度弹丸形成的撞击坑直径表现出“能量缩比”行为，而低密度弹丸形成的撞击坑直径表现出“动量缩比”行为。     

行星着陆大气进入段自适应滑模抗扰控制方法

针对行星探测器着陆过程可能存在的干扰影响着陆精度问题，提出了一种抗干扰控制方法。首先建立行星探测器着陆控制模型，利用非线性干扰观测器实现对系统外部干扰的估计；在此基础上提出一种自适应滑模控制律，使得系统状态快速收敛到平衡点附近。最后，将该方法应用于火星着陆场景进行仿真。结果表明，提出的自适应滑模控制方法能够在未知扰动存在的情况下，有效实现行星探测器安全着陆，提高着陆任务的成功率。     

行星采样柔性机械臂运动规划研究

为适应行星表面较大范围的采样要求及系统减重的需求,采样机械臂通常是细长形臂杆加多关节组成的连杆型关节机械臂,这使得抑制柔性振动成为机械臂控制系统的研究重点。针对采样机械臂的工作过程,提出带抛物线过渡的平滑轨迹规划方法,即在运动过程中使加速度连续,避免关节转动的力矩突变,并且最大限度降低峰值。首先建立基于D-H法的机械臂运动学方程,然后在考虑臂杆及关节柔性的动力学模型环境下,进行变加速—匀速—变减速的笛卡尔空间加速度连续平滑轨迹规划运动,达到减小柔性臂振动、提高定位精度的目的。仿真结果表明,在运动规划中引入抛物线过渡的加速度连续环节、降低加速度冲击可以明显改善运动平稳性,对提高动态跟踪精度有直接作用。     

一种用于运动目标捕获的行星轮差动式欠驱动臂

为解决运动目标捕获过程中的碰撞问题，采用欠驱动自适应原理研制了具有碰撞能量吸收能力的机械臂。三自由度的机械臂由2个电机驱动：基关节由单个电机驱动；中关节和末关节由一个单输入双输出行星轮组完成动力分配。在机械臂捕获运动目标过程中，碰撞产生的部分冲击能量通过欠驱动行星轮组传递到末关节，转化为关节动能。依靠欠驱动机械系统完成对碰撞的响应，解决了控制系统因时延而无法快速对碰撞进行响应的难题。为完成对目标的抓取，基于阻抗控制提出了机械臂运动目标捕获控制算法。运动目标捕获实验验证了机械臂对碰撞的快速响应能力及运动目标捕获控制算法的可行性。     

对行星起源的思考——“康德一拉普拉斯星云说”质疑

德国哲学家康德和法国天文学家拉普拉斯于18世纪下半叶由提出来的“星云说”，描述并详细论证了太阳系是由一块星云收缩形成的。“星云说”用自然界本身演化的规律性来说明星球演变的一些性质，为天文学的发展建立了不朽的功勋。到今天，结合丰富的观测资料，加上运用各种科学原理和方法，“星云说”有了崭新的面貌，     

火星与地球的生命竞赛

在这一场长达数十亿年的孕育生命的竞赛中，火星显然是个失败者。 火星是除金星之外离地球最近的行星，与地球的距离为5570万千米～12000万千米。尽管火星与地球之间相隔数千万千米的空旷空间，却与地球有着很多神秘的共同之处：它也是一颗固态的岩质行星，半径大约是地球的1，2，但体积只有地球的约1H；火星也有二个白色的极冠，     

太空旅行手记：士卫六，千万不要游泳

我不想在旅游旺季去人山人海的火星和金星凑热闹，就选择了土卫六作为太空度假韵目的地。土卫六像行星一样呈圆形。像行星一样拥有大气层，却又不是行星。它是土星众多的卫星中最大的一颗。首先，它拥有绝佳的视野!放眼望去，映入眼帘的是光环围绕的美丽土星。