月壤的钻取采样离散元动态行为研究

摘要：

月壤为离散介质，其力学行为不仅受外部因素影响，而且受月壤颗粒形状之间相互作用和约束因素影响，一般连续介质力学难以模拟其力学特性，而离散元法作为一种分析离散介质的数值方法，可用来模拟器具与月壤相互作用的力学行为。基于前苏联L una-24月面钻取采样过程力学机理分析，首先对钻取运动过程进行分析，然后应用PFC3D离散元软件，构建离散元月壤模型，通过赋予颗粒接触刚度、摩擦系数、粘结系数等定义月壤本构模型，仿真钻取过程，对比钻取消耗能量和钻进阻力。计算结果表明螺距和转速对钻取消耗能量和钻进阻力影响较大，螺距越大，转速越高，钻取消耗能量和钻进阻力越大，且与螺距和转速呈线性关系。研究结果可为月表采样机构的设计与优化提供借鉴。

关键词：模拟月壤、钻取、离散元、钻机与月壤相互作用

分类号：TH123.1

资助基金：国家科技支撑项目2012BA H09B02．

在线出版日期：2013-12-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：476-481