本文關(guān)鍵詞：模擬月壤的填充模型及特性研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：月壤深層取樣的目標(biāo)之一是取回盡量保持原有層理信息的月壤樣品。針對此目標(biāo),本文在比較傳統(tǒng)土力學(xué)與離散元方法的基礎(chǔ)上,利用離散元方法對內(nèi)翻式軟袋深層取樣過程中模擬月壤的填充模型及特性進行仿真研究,并結(jié)合相關(guān)理論分析了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和鉆進規(guī)程參數(shù)對模擬月壤層理信息的具體影響方式,對月壤深層取樣順利實施、鉆取機構(gòu)的設(shè)計和研制以及深層取樣規(guī)程的制定具有重要的意義。 針對月壤的物理和力學(xué)特性,基于離散元方法軟球模型,從細觀角度建立了球形和非球形模擬月壤顆粒的接觸力學(xué)模型和流動模型。 基于二維離散元軟件PFC2D,仿真分析了顆粒直徑對模型精確度的影響,即粒徑效應(yīng),并根據(jù)粒徑效應(yīng)提出了變顆粒直徑建模方法。以此為基礎(chǔ),利用平移面模型在三維離散元軟件EDEM中建立了內(nèi)翻式軟袋方式下模擬月壤深層取樣過程的仿真模型。 根據(jù)對月壤層理信息的要求,提出了層理信息的定量評價方法和評價指標(biāo)。對取樣管直壓與內(nèi)翻式軟袋兩種取樣方式下的樣品層理信息進行了對比分析。結(jié)果表明,內(nèi)翻式軟袋所取樣品具有較好的層理信息。 基于內(nèi)翻式軟袋方式下模擬月壤深層取樣模型,仿真分析了取樣管直徑、軟袋摩擦系數(shù)、進給速率、激振頻率對模擬月壤深層取樣過程中層理信息的具體影響方式。結(jié)果表明,只考慮模擬月壤的層理信息時,取樣管直徑和顆粒-軟袋摩擦系數(shù)越大越好,進給速度越小越好,激振頻率應(yīng)該盡量遠離模擬月壤固有頻率。為鉆取機構(gòu)的設(shè)計和研制以及深層取樣規(guī)程的制定提供了一定的參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：P184.5

【參考文獻】

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本文編號：1335977