本文選題：月壤 + 表取采樣��； 參考：《計(jì)算機(jī)仿真》2013年12期

【摘要】：在月球表取采樣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究中,月球表取采樣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要計(jì)算采取月壤的質(zhì)量以及采樣過程中易受到月壤阻力的影響,進(jìn)而確定系統(tǒng)儲(chǔ)備的功率大小以及是否能夠達(dá)到采樣的目標(biāo)。月壤屬于散體材料,在采樣過程中形態(tài)和力學(xué)特性不斷變化,連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和經(jīng)典土力學(xué)理論將研究對(duì)象作為一個(gè)整體,只能解決極限平衡狀態(tài)下的受力問題,不能處理散體材料大變形和連續(xù)變形的問題。為解決上述問題,提出運(yùn)用三維離散元方法對(duì)月壤的采樣過程進(jìn)行數(shù)值仿真,建立月壤的物理力學(xué)模型以及不同采樣機(jī)具的參數(shù)模型,在地球環(huán)境下對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,然后利用上述模型在月球環(huán)境下進(jìn)行仿真和分析,得出低重力環(huán)境對(duì)采樣過程的影響結(jié)果。離散元仿真分析平臺(tái)可以為實(shí)際的月壤表取采樣方案確定、采樣機(jī)具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、采樣機(jī)具動(dòng)力設(shè)計(jì)等提供重要的參考和依據(jù)。
[Abstract]:In the study of the optimal design of lunar surface sampling system, the design of lunar surface sampling system needs to calculate the quality of lunar soil and the resistance of lunar soil in the sampling process. Furthermore, the reserve power of the system is determined and the target of sampling can be achieved. Lunar soil is a bulk material, and its morphology and mechanical properties are constantly changing during the sampling process. Continuum mechanics and classical soil mechanics theory take the research object as a whole and can only solve the stress problem under the limit equilibrium state. The problem of large deformation and continuous deformation of bulk materials cannot be dealt with. In order to solve the above problems, a three-dimensional discrete element method is proposed to simulate the sampling process of lunar soil. The physical and mechanical models of lunar soil and the parameter models of different sampling machines are established, and the simulation results are verified under the earth environment. Then the model is used to simulate and analyze the lunar environment, and the effect of low gravity environment on the sampling process is obtained. The simulation and analysis platform of discrete element can provide important reference and basis for the determination of sampling scheme of lunar soil table, the structure design of sampling machine and the dynamic design of sampling machine and so on.
【作者單位】： 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院;北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51204151) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CUGL120243)
【分類號(hào)】：P184.5

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本文編號(hào)：2063703