模拟月壤抗剪强度试验研究及离散元分析

摘要：

模拟月壤作为探月工程模型试验的基床材料,其力学特性将直接影响到月球探测器、着陆器等机构的设计,而抗剪强度是其主要力学特性之一.针对软着陆模型试验所用的T J-1模拟月壤,采用标准应力路径三轴仪对其进行静三轴试验,得到了不同相对密度、剪切速率和围压条件下模拟月壤的应力-应变关系曲线、弹性模量和抗剪强度指标值等,试验结果表明:模拟月壤具有应变软化特征并存在一定大小的表观黏聚力,峰值内摩擦角的值介于43°～51°之间;相对密度越大,应变软化特征越明显,黏聚力和内摩擦角的值都越大;在密实状态时,剪切速率越大,模拟月壤的抗剪强度指标值呈整体下降的趋势.利用PFC3D软件建立三轴试验数值模型,研究了颗粒间摩擦系数、初始孔隙率以及颗粒刚度这3个细观参数对模拟月壤抗剪强度的影响,模拟结果表明:颗粒间摩擦系数是影响抗剪强度指标内摩擦角的主要因素,而初始孔隙率及颗粒刚度的影响则相对不明显;在一定数值范围内,颗粒间摩擦系数越大,内摩擦角的值越大,两者近似呈线性关系.

关键词：模拟月壤、抗剪强度、应力-应变关系、离散元分析

所属期刊栏目：38

分类号：TU47(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2017-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：893-901