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波纹式航天服关节阻力矩特性研究

论文摘要

针对有人状态下的波纹式航天服关节阻力矩难以预测和分析的问题,提出了一种波纹式航天服髋关节精细化有限元建模方法,并对有人和无人状态下航天服髋关节的阻力矩特性进行了仿真分析。建立了考虑织物材料特性、充压环境和人服接触的模型,分析了关节阻力矩形成原因,对波纹式髋关节的结构参数进行了优化并给出了最优结构参数。结果表明,波纹式关节运动时的阻力矩来源于结构弹性变形和压缩气体做功,适当减小关节半径、增加波纹个数和增大波纹直径等措施可以减小关节阻力矩。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 波纹式航天服关节
  • 3 有限元建模方法
  •   3.1 几何模型
  •   3.2 材料和单元
  •   3.3 波纹结构约束
  •   3.4 边界条件
  • 4 仿真验证与分析
  •   4.1 无人状态试验与模拟结果对比
  •   4.2 人体驱动和外部驱动对比
  • 5 阻力矩成因分析
  •   5.1 关节腔容积影响
  •   5.2 能量分析
  • 6 结构优化分析
  •   6.1 波纹式髋关节参数分析
  •   6.2 波纹式髋关节结构优化
  • 7 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王鲁豫,周仕明,尚坤,李道奎

    关键词: 航天服,波纹式关节,阻力矩,有限元,非线性

    来源: 载人航天 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 国防科技大学空天科学学院,中国航天员科研训练中心人因工程国家重点实验室

    基金: 载人航天预先研究项目(040202),试验技术研究重点项目(SYFD1800618)

    分类号: V445.3

    DOI: 10.16329/j.cnki.zrht.2019.06.010

    页码: 761-770

    总页数: 10

    文件大小: 2236K

    下载量: 75

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/12933e0c14e53d249e28bd99.html