月球表面3D打印技术畅想
发布时间：2021-06-19 08:30
3D打印以其施工高效、节约资源等优势,在建筑方面有广阔的发展前景。针对3D打印建设月球基地的问题,介绍了3D打印建筑、月壤材料研究及模拟月壤制备、月球基地建设环境问题和外太空3D打印等4方面内容,总结了月球土壤的基本性能和利用地球资源研制的几种模拟月壤,并梳理了零重力环境下的3D打印实验方案和月球基地的设计蓝图,最后提出了3种月壤混凝土材料的制备方案,并对月球基地的3D打印研究计划进行了展望。
【文章来源】：精密成形工程. 2019,11(03)
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
-shape公司对建筑模型的打印[6]
78精密成形工程2019年5月图2上海青浦的3D打印建筑[7]Fig.23DprintingbuildinginQingpu,Shanghai图3ContourCrafting技术打印建筑[9]Fig.3ContourCraftingtechnicalprintingbuilding图4地基机器人[10]Fig.4Ground-basedrobot国内外已成功研制出了多类不同原理的建筑3D打印装备，其中混凝土挤出的装置较为主流且成熟。但这些研究制造的建筑性能能否满足使用要求尚需时间检验，并且在装备稳定性、建造速度、建筑材料等方面仍有很大的优化空间。在此基础上，欧美发达国家也开展了月球模拟材料的3D打印工作，成形出了一些样件，证明了3D打印月球材料的可行性，但地球环境和月球环境的差异较大，装备、材料、控制都需要进行优化改进，才能满足月球环境就地取材的3D打印建筑工作。3D打印在建筑领域的应用具有非常明显的优势：建造成形时间短，可以在几天到十几天的时间内完成大型房屋的建造；人工和材料的加工运输等方面的成本大大降低；3D打印制造的建筑物成形质量也超过传统钢筋混凝土建筑，强度及安全性能得到充分保障。由于3D打印本身的优越性，使得各种不同设计的建筑物都能够建造成形。现有的建筑材料仅限于地球建设所用，如果从地球运输建筑材料到月球表面，则需要重型运载火箭多次发射，不但成本高昂，而且建设周期长，甚至有可能改变地球和月球两者在物质和重量等方面的自然平衡，造成不可预期的危险，因此，在月球“就地取材，现场搭建”，应用3D打印实现月表建筑快速建造是实现月球基地建设的科学和可行方案。在月球探测任务中利用月壤、月尘等原位资源进行3D打印，服务月球试验站建造，可大大减少地面发射质量，显著提高任务效率。下面需要从月壤材料、月球环境、3D打印装备等方
78精密成形工程2019年5月图2上海青浦的3D打印建筑[7]Fig.23DprintingbuildinginQingpu,Shanghai图3ContourCrafting技术打印建筑[9]Fig.3ContourCraftingtechnicalprintingbuilding图4地基机器人[10]Fig.4Ground-basedrobot国内外已成功研制出了多类不同原理的建筑3D打印装备，其中混凝土挤出的装置较为主流且成熟。但这些研究制造的建筑性能能否满足使用要求尚需时间检验，并且在装备稳定性、建造速度、建筑材料等方面仍有很大的优化空间。在此基础上，欧美发达国家也开展了月球模拟材料的3D打印工作，成形出了一些样件，证明了3D打印月球材料的可行性，但地球环境和月球环境的差异较大，装备、材料、控制都需要进行优化改进，才能满足月球环境就地取材的3D打印建筑工作。3D打印在建筑领域的应用具有非常明显的优势：建造成形时间短，可以在几天到十几天的时间内完成大型房屋的建造；人工和材料的加工运输等方面的成本大大降低；3D打印制造的建筑物成形质量也超过传统钢筋混凝土建筑，强度及安全性能得到充分保障。由于3D打印本身的优越性，使得各种不同设计的建筑物都能够建造成形。现有的建筑材料仅限于地球建设所用，如果从地球运输建筑材料到月球表面，则需要重型运载火箭多次发射，不但成本高昂，而且建设周期长，甚至有可能改变地球和月球两者在物质和重量等方面的自然平衡，造成不可预期的危险，因此，在月球“就地取材，现场搭建”，应用3D打印实现月表建筑快速建造是实现月球基地建设的科学和可行方案。在月球探测任务中利用月壤、月尘等原位资源进行3D打印，服务月球试验站建造，可大大减少地面发射质量，显著提高任务效率。下面需要从月壤材料、月球环境、3D打印装备等方
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术在建筑工程中的应用与前景[J]. 唐建,陈阳,罗宁. 住宅与房地产. 2019(03)
[2]上海滴水湖畔落云亭:整体3D打印创造的独特展亭[J]. 钟恺琳. 房地产导刊. 2017(12)
[3]世界首座3D打印桥梁——西班牙阿尔科文达斯桥[J]. 张妮. 世界桥梁. 2017(06)
[4]建筑3D打印数字建造技术研究应用综述[J]. 丁烈云,徐捷,覃亚伟. 土木工程与管理学报. 2015(03)
[5]3D打印月球基地可行性研究[J]. 宋靖华,鲍明. 建筑与文化. 2015(05)
[6]利用月壤进行月球基地建设的3D打印技术[J]. 宋靖华,周青. 华中建筑. 2015(03)
[7]3D打印混凝土技术的发展与展望[J]. 马敬畏,蒋正武,苏宇峰. 混凝土世界. 2014(07)
[8]3D打印技术解决未来空间运输问题的方案设想[J]. 李峰. 战术导弹技术. 2013(06)
[9]3D打印机有望入太空为航天员打印工具零件[J]. 施少范. 上海航天. 2013(05)
[10]中国航天的成就与展望——中国航天科技集团公司董事长许达哲在国际宇航大会上的报告[J]. 许达哲. 国际太空. 2013(10)
硕士论文
[1]JLU-B系列模拟月壤及其与刚性履刺轮相互作用[D]. 李豪.吉林大学 2013
本文编号：3237474
【文章来源】：精密成形工程. 2019,11(03)
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
-shape公司对建筑模型的打印[6]
78精密成形工程2019年5月图2上海青浦的3D打印建筑[7]Fig.23DprintingbuildinginQingpu,Shanghai图3ContourCrafting技术打印建筑[9]Fig.3ContourCraftingtechnicalprintingbuilding图4地基机器人[10]Fig.4Ground-basedrobot国内外已成功研制出了多类不同原理的建筑3D打印装备，其中混凝土挤出的装置较为主流且成熟。但这些研究制造的建筑性能能否满足使用要求尚需时间检验，并且在装备稳定性、建造速度、建筑材料等方面仍有很大的优化空间。在此基础上，欧美发达国家也开展了月球模拟材料的3D打印工作，成形出了一些样件，证明了3D打印月球材料的可行性，但地球环境和月球环境的差异较大，装备、材料、控制都需要进行优化改进，才能满足月球环境就地取材的3D打印建筑工作。3D打印在建筑领域的应用具有非常明显的优势：建造成形时间短，可以在几天到十几天的时间内完成大型房屋的建造；人工和材料的加工运输等方面的成本大大降低；3D打印制造的建筑物成形质量也超过传统钢筋混凝土建筑，强度及安全性能得到充分保障。由于3D打印本身的优越性，使得各种不同设计的建筑物都能够建造成形。现有的建筑材料仅限于地球建设所用，如果从地球运输建筑材料到月球表面，则需要重型运载火箭多次发射，不但成本高昂，而且建设周期长，甚至有可能改变地球和月球两者在物质和重量等方面的自然平衡，造成不可预期的危险，因此，在月球“就地取材，现场搭建”，应用3D打印实现月表建筑快速建造是实现月球基地建设的科学和可行方案。在月球探测任务中利用月壤、月尘等原位资源进行3D打印，服务月球试验站建造，可大大减少地面发射质量，显著提高任务效率。下面需要从月壤材料、月球环境、3D打印装备等方
78精密成形工程2019年5月图2上海青浦的3D打印建筑[7]Fig.23DprintingbuildinginQingpu,Shanghai图3ContourCrafting技术打印建筑[9]Fig.3ContourCraftingtechnicalprintingbuilding图4地基机器人[10]Fig.4Ground-basedrobot国内外已成功研制出了多类不同原理的建筑3D打印装备，其中混凝土挤出的装置较为主流且成熟。但这些研究制造的建筑性能能否满足使用要求尚需时间检验，并且在装备稳定性、建造速度、建筑材料等方面仍有很大的优化空间。在此基础上，欧美发达国家也开展了月球模拟材料的3D打印工作，成形出了一些样件，证明了3D打印月球材料的可行性，但地球环境和月球环境的差异较大，装备、材料、控制都需要进行优化改进，才能满足月球环境就地取材的3D打印建筑工作。3D打印在建筑领域的应用具有非常明显的优势：建造成形时间短，可以在几天到十几天的时间内完成大型房屋的建造；人工和材料的加工运输等方面的成本大大降低；3D打印制造的建筑物成形质量也超过传统钢筋混凝土建筑，强度及安全性能得到充分保障。由于3D打印本身的优越性，使得各种不同设计的建筑物都能够建造成形。现有的建筑材料仅限于地球建设所用，如果从地球运输建筑材料到月球表面，则需要重型运载火箭多次发射，不但成本高昂，而且建设周期长，甚至有可能改变地球和月球两者在物质和重量等方面的自然平衡，造成不可预期的危险，因此，在月球“就地取材，现场搭建”，应用3D打印实现月表建筑快速建造是实现月球基地建设的科学和可行方案。在月球探测任务中利用月壤、月尘等原位资源进行3D打印，服务月球试验站建造，可大大减少地面发射质量，显著提高任务效率。下面需要从月壤材料、月球环境、3D打印装备等方
【参考文献】：
期刊论文
[1]3D打印技术在建筑工程中的应用与前景[J]. 唐建,陈阳,罗宁. 住宅与房地产. 2019(03)
[2]上海滴水湖畔落云亭:整体3D打印创造的独特展亭[J]. 钟恺琳. 房地产导刊. 2017(12)
[3]世界首座3D打印桥梁——西班牙阿尔科文达斯桥[J]. 张妮. 世界桥梁. 2017(06)
[4]建筑3D打印数字建造技术研究应用综述[J]. 丁烈云,徐捷,覃亚伟. 土木工程与管理学报. 2015(03)
[5]3D打印月球基地可行性研究[J]. 宋靖华,鲍明. 建筑与文化. 2015(05)
[6]利用月壤进行月球基地建设的3D打印技术[J]. 宋靖华,周青. 华中建筑. 2015(03)
[7]3D打印混凝土技术的发展与展望[J]. 马敬畏,蒋正武,苏宇峰. 混凝土世界. 2014(07)
[8]3D打印技术解决未来空间运输问题的方案设想[J]. 李峰. 战术导弹技术. 2013(06)
[9]3D打印机有望入太空为航天员打印工具零件[J]. 施少范. 上海航天. 2013(05)
[10]中国航天的成就与展望——中国航天科技集团公司董事长许达哲在国际宇航大会上的报告[J]. 许达哲. 国际太空. 2013(10)
硕士论文
[1]JLU-B系列模拟月壤及其与刚性履刺轮相互作用[D]. 李豪.吉林大学 2013
本文编号：3237474
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/3237474.html
