Degree: Ph.D.
Major: Mechanical Design and Theory
Dissertation Title: Research on ultrasonic percussive drill and its experiments for asteroid anchoring
(面向小行星锚固的冲击式超声波钻进器及其试验研究)
- 设计了一种面向小行星锚固的全波长纵振式压电换能器，提出了基于压电力传感器的换能器预紧力预测方法，揭示了换能器阻抗特性参数随预紧力和温度的变化规律，为小行星高低温环境下的冲击式超声波钻进提供了驱动单元。
- 研制出具有强冲击和宽耐温特点的冲击式超声波钻进器原理样机，设计出能够高效钻进的一体化钻杆构型，通过试验验证了在主、被动钻进压力下钻进器能够实现低钻压、高低温稳定钻进。
- 提出了钻进器抗负载扰动式匹配电路的设计方法，实现了匹配网络的阻尼调谐，提高了钻进器对外界负载变化的适应能力，设计了钻进器的驱动电源，并完成了地面模拟环境下钻进性能试验验证。
Publication:
- Tongzhao Wang, Xuan Li, Qiquan Quan*, Patrick Harkness, and Zongquan Deng, “Passive versus active control of weight-on-bit for an ultrasonic percussive drill,” IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, pp. 1–10, 2024.
- Qiquan Quan*, Tongzhao Wang, Hongying Yu, Qiuyang Deng, Dewei Tang, and Zongquan Deng, “An ultrasonic drilling system for fast drilling speed with uncertain load,” IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 28, iss. 3, pp. 1477–1487, 2023.
- Tongzhao Wang, Qiquan Quan*, Dewei Tang, Zheng Yang, Jiangchuan Huang, Fan Guo, Linzhi Meng, Zhijun Zhao, Zongquan Deng, “Effect of hyperthermal cryogenic environments on the performance of piezoelectric transducer,” Applied Thermal Engineering, vol. 193, 116725, 2021.
- Tongzhao Wang, Qiquan Quan*, Mengxue Li, Jiangchuan Huang, Zhijun Zhao, Fan Guo, Linzhi Meng, Guoqing Wang, Dewei Tang, Zongquan Deng, “An asteroid anchoring method based on cross-drilling geometric force closure of ultrasonic drill,” Acta Astronautica, vol. 178, pp. 813–823, 2021.
- 王童照, 全齐全*, 黄江川, 唐德威, 郭璠, 孟林智, 赵志军, 邓宗全, “地外天体超声波钻探器研究与应用综述,” 宇航学报, vol. 42, iss. 4, pp. 397–408, 2021.
Award:
- 国家留学基金委（CSC）奖学金
- 博士研究生国家奖学金
- 黑龙江省三好学生
- 哈尔滨工业大学优秀学生
Project:
- 极端条件下未知地外天体星壤超声波钻进物理机制及规律研究，国家自然科学基金组织间国际（中俄）合作研究与交流项目，项目编号：5201101732
- 面向小行星锚固的双能量流驱动超声波钻探器作动机理研究，国家自然科学基金面上项目，项目编号：51975139
- 超声波钻关键技术攻关项目，中国空间技术研究院项目
- 超声波钻钻进和探测、刮扫气吹驱动一体化采样技术理论及样机研制、试验验证，中国空间技术研究院项目