月壤采样冲击破碎过程的影响参数分析

发布时间：2021-11-13 19:41

　　针对月球表面的月壤采样过程中遇到不同粒度的块状月岩时会对钻探取样工作造成不同程度的影响和阻碍的问题,提出了一种通过有限元仿真模型结合类月岩材料力学特性进行有效分析的方法,作为提高效率的依据。首先通过实验和仿真拟合,得到硬度接近于月岩的两种类岩石材料（红砖和砂岩）的材料模型参数。在此基础上,用实际尺寸的机构有限元模型进行仿真,得到采样冲击机构在冲击过程中不同参数的影响。基于该参数分析,对冲击机构及其冲击过程提出改进建议,可有效提高采样过程中冲击破碎岩石效率。 

【文章来源】：飞控与探测. 2020,3(04)

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图1 日本的Micro5机械臂

试验采用的HJC材料模型可用来研究混凝土材料在动载荷作用下的复杂特征行为，可将其应用在岩石高应变率、大变形下的仿真中，这一研究手段已经得到了广泛的认可，而其参数的确定也已经有较为成熟的方法，具体不再赘述[12]。材料模型中的主要物理力学参数已由委托试验取得，调整剩余敏感参数，将仿真所得应力应变曲线对试验结果进行拟合[13]，重复这一过程，得到最接近的结果如图3所示。图3 不同冲击速度下模拟的材料应力应变曲线与试验结果对比

不同冲击速度下模拟的材料应力应变曲线与试验结果对比

【参考文献】：
期刊论文
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[2]世界月球探测的发展回顾与展望[J]. 卢波.  国际太空. 2019(01)
[3]美将研究如何保护阿波罗登月遗址[J].   中国航天. 2017(05)
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[6]月球钻孔取心机具研制与试验[J]. 李大佛,雷艳,许少宁.  探矿工程(岩土钻掘工程). 2015(02)
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博士论文
[1]基于机械臂的月壤挖掘采样及力学参数辨识的研究[D]. 李操.哈尔滨工业大学 2014

硕士论文
[1]基于ANSYS/Ls-dyna数值模拟的月壤采样冲击破碎研究[D]. 杨智颖.哈尔滨工业大学 2019
[2]深层月壤取心钻头构型设计及其力载特性研究[D]. 肖洪.哈尔滨工业大学 2013
[3]月面采样钻具回转冲击作用研究[D]. 高瞻.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：3493599