学位： 工学硕士
学科： 机械设计及理论
论文题目： 超声波钻探采样器的研制及试验研究
- 基于固体波动理论，建立了超声波钻探采样驱动装置一维振动模型。利用梅森机电等效网络原理，确定了驱动单元敏感参数。设计并研制了适用于超声波钻探采样器的压电换能器。
- 在超声波换能器构型确定的基础上，分析比较了自由质量单元及取心钻具构型，确定了超声波钻探采样器整体方案。分析了超声波换能器断心动力源方案，确定了超声波钻探采样器取心钻具构型和原理，建立了取心钻具与岩心断心力学相互作模型。
- 研制了超声波钻探采样试验平台，编制了基于Labview的数据采集控制系统，实现了地表重力补偿、钻探速率在线监测、钻压力控制、钻削力监测等功能。
- 开展了超声波钻探采样装置钻探试验研究，获得了钻压力与钻探效率之间为单峰函数关系，根据粘着摩擦理论分析了外阶梯型钻具优越性。开展了取心钻具岩石断心试验，验证了外阶梯型取心钻具与岩石相互作用力学模型的正确性。
发表论文：
- 李贺, 全齐全*, 王鑫剑, 姜生元, 邓宗全, “一种基于压电驱动的火星岩石钻探器的研制,” 深空探测学报, vol. 3, no. 2, pp. 156–161, 2016.
- 全齐全*, 李贺, 邓宗全, 王鑫剑, 姜生元, “用于星球表面岩石采样的超声波钻进取心器,” 中南大学学报, vol. 47, no. 12, pp. 4081–4089, 2016.
- 全齐全, 李贺, 王鑫剑, 王印超, 沈毅, 唐德威, “超声波钻探采样测试试验平台,” 专利号: ZL201410269526.X, 2016.04.20.