本文選題：模擬月壤　切入點(diǎn)：抗剪強(qiáng)度　出處：《巖土力學(xué)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：模擬月壤作為探月工程模型試驗(yàn)的基床材料,其力學(xué)特性將直接影響到月球探測器、著陸器等機(jī)構(gòu)的設(shè)計,而抗剪強(qiáng)度是其主要力學(xué)特性之一。針對軟著陸模型試驗(yàn)所用的TJ-1模擬月壤,采用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力路徑三軸儀對其進(jìn)行靜三軸試驗(yàn),得到了不同相對密度、剪切速率和圍壓條件下模擬月壤的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線、彈性模量和抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值等,試驗(yàn)結(jié)果表明:模擬月壤具有應(yīng)變軟化特征并存在一定大小的表觀黏聚力,峰值內(nèi)摩擦角的值介于43°~51°之間;相對密度越大,應(yīng)變軟化特征越明顯,黏聚力和內(nèi)摩擦角的值都越大:在密實(shí)狀態(tài)時,剪切速率越大,模擬月壤的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值呈整體下降的趨勢。利用PFC~(3D)軟件建立三軸試驗(yàn)數(shù)值模型,研究了顆粒間摩擦系數(shù)、初始孔隙率以及顆粒剛度這3個細(xì)觀參數(shù)對模擬月壤抗剪強(qiáng)度的影響,模擬結(jié)果表明:顆粒間摩擦系數(shù)是影響抗剪強(qiáng)度指標(biāo)內(nèi)摩擦角的主要因素,而初始孔隙率及顆粒剛度的影響則相對不明顯;在一定數(shù)值范圍內(nèi),顆粒間摩擦系數(shù)越大,內(nèi)摩擦角的值越大,兩者近似呈線性關(guān)系。
[Abstract]:As the base bed material for lunar exploration engineering model test, the mechanical properties of simulated lunar soil will directly affect the design of lunar probe, lander and other mechanisms. The shear strength is one of its main mechanical properties. Aiming at the TJ-1 simulation of lunar soil used in the soft landing model test, the static triaxial test was carried out by using the standard stress path triaxial instrument, and the relative density was obtained. Under shear rate and confining pressure, the stress-strain curve, elastic modulus and shear strength index of lunar soil were simulated. The experimental results showed that the simulated lunar soil had the characteristics of strain softening and apparent cohesion. The value of the peak internal friction angle is between 43 擄and 51 擄, the higher the relative density, the more obvious the strain softening characteristic, the greater the cohesion force and the internal friction angle: the higher the shear rate is when the density is dense, The shear strength index value of lunar soil is decreasing as a whole. A numerical model of triaxial test is established by using PFCf3D software, and the friction coefficient between particles is studied. The effects of initial porosity and particle stiffness on the shear strength of lunar soil are studied. The results show that the friction coefficient between particles is the main factor affecting the internal friction angle of the shear strength index. However, the effect of initial porosity and particle stiffness is relatively insignificant, and in a certain range, the larger the friction coefficient between particles, the greater the value of internal friction angle, and the approximate linear relationship between them.
【作者單位】： 浙江大學(xué)巖土工程研究所;浙江大學(xué)軟弱土與環(huán)境土工教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號】：P184.5;TU41

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本文編號：1564919