月壤水平推剪试验的离散元数值分析

摘要：

在未来的探月计划中,将进行月球基地的建设和月球资源的开发等活动,这些活动均涉及月壤开.挖/开采问题,因此有必要研究月壤与设备间的相互作用.将月壤-设备相互作用简化为平板水平推剪过程,采用离散单元法模拟这一过程.考虑到月壤的颗粒形态及月球表面特殊的环境,将粒间抗转动作用和范德华力引入月壤微观接触模型,通过双轴压缩试验得到数值试样的强度指标.分别考虑月面环境、不考虑范德华力的月面环境、地面环境,对比分析了重力场和范德华力对水平推剪阻力、破坏面和能量消耗的影响.结果表明:随重力场增大,水平推剪阻力和能量消耗增加但不与重力场成正比,破坏面由圆弧面变为平直面;范德华力对水平推剪阻力和能量消耗影响很小,但使破坏面延伸范围更大.

关键词：月壤、离散单元法、水平推剪试验、抗转动作用、范德华力

所属期刊栏目：12

分类号：O319.56(理论力学（一般力学）)

资助基金：国家杰出青年基金51025932;国家自然科学基金51179128

在线出版日期：2016-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：712-718