摘要：模拟月壤中的含水率指标会影响采样试验所测得的转矩和功耗参数,甚至有可能影响试验实测取芯率的准确性.为了排除模拟月壤中含水率这一扰动因素,本文给出低含水率模拟月壤烘干系统的设计方法.该系统主要采用电加热及真空干燥系统,通过位于加热筒体内的螺带结构实现物料的旋转翻动,确保物料受热均匀.并且加热筒体利用双锥筒形代替普通筒形,从而使得物料能够毫无残留的全部排出.该装置具有操作简单,节约能源,物料干燥均匀,热效高的特点.

摘要：在月球探测设备设计初期阶段,建立较为精确的月壤有限元模型,对于仿真和分析探测工具与月壤的相互作用情况至关重要。阐述了用ABAQUS软件建立月壤有限元模型的优越性,介绍了建模方法,包括本构模型的选择、月壤参数的确定,以及具体的建模步骤,并通过算例证明了该模型的有效性。该模型亦可转化为动力学模型,与ADAMS进行联合仿真分析。

摘要：为建立合理的月壤有限元模型用于着陆器着陆冲击动力学仿真分析,在对已知月壤的相关力学特性参数和试验数据进行分析推理的基础上,推断出月壤屈服面在低围压条件下可能会呈现出剪切膨胀特性,而在高围压条件下则可能会呈现出塑性压缩和应变硬化特性,因此定性地选择帽盖德鲁克-普拉格(Cap Drucker-Prager,CDP)模型作为月壤本构模型。模型的参数通过月壤或模拟月壤的试验数据定量地标定。对着陆器地面着陆冲击试验进行有限元建模和仿真分析,仿真结果表明:模型参数的标定方法是合理可行的;CDP模型可以准确模拟月壤在着陆冲击载荷下的动力学响应,可用于着陆冲击动力学仿真月壤有限元建模。对月壤模型参数进行了参数分析,并评估了月壤模型参数对着陆器着陆冲击性能的影响。

摘要：月球基地建设是当前各国月球探测与开发计划的核心目标之一,受限于地月运输成本高昂,以月壤作为基材研发各类建筑材料是目前最为经济合理的方案。发展月壤基构件成型技术和纤维制造技术,研发月壤基纤维增强复合材料,有望为月球基地建设提供原材料保证。月壤基纤维可结合3D打印技术制备各种壤工织物,如:壤工格栅、壤工布以及壤工袋等。针对目前所提出的月球基地设计构思,讨论月球基地建设中可能遇到的工程问题,基于加筋原理提出了相应的壤工结构物形式。最后,系统总结了壤基材料加筋月壤技术应用于月球基地建设时需突破的技术挑战和面临的关键科学问题。该文研究对原位利用月球资源、开展月球基地建设具有重要意义。

摘要：近日,中国兵器工业集团中国北方车辆研究所凭借多年的轮壤力学研究成果和高可靠建模仿真工程软件设计方法。

摘要：月面自动采样机构是月球探测的重要工具之一,对实现月壤采样起着关键作用,是中国月球探测任务中急需解决的关键问题。文章提出了一种用于深层月壤样品采集的、具有同轴双管单动钻具和柔性取样袋的钻取式自动采样机构设计方案,详细阐述了采样机构的功能、组成与原理。通过对采样过程的力学特性进行分析,得到钻杆螺旋叶片升角为14°、轴向进给速度为5.7mm/s和回转角速度为13.1rad/s时钻进效果最优;且为获取1m深度月壤,钻杆直径不能小于7mm。利用土力学仿真分析软件ABAQUS建立了月壤和钻具的力学模型,对钻具钻入月壤过程进行了动力学仿真,结果为钻进阻力约300N、钻进阻力矩7.5N·m。

摘要：以对称分布四腿悬架式月球着陆器为研究对象,建立了着陆器软着陆过程六自由度动力学模型并改进了月壤摩擦系数模型;在以上动力学模型基础上,以月球着陆器为例编制了着陆器软着陆六自由度动力学分析程序,利用该程序分析了探测器全机月面软着陆性能,重点研究了动力学模型中的月面等效弹性系数、月面摩擦系数和月面倾斜角度等参数对探测器着陆性能的影响。研究表明上述影响因素对着陆器着陆缓冲性能影响显著,通过对以上参数的合理选择可以有效缓解月球探测器月面软着陆的着陆冲击过载。

摘要：分析了螺旋钻杆的输出月壤原理和输出月壤阻力(阻力矩)以及综合考虑了螺旋槽内月壤对钻杆驱动力矩的影响、螺旋升角的取值范围和钻杆的轴向钻进功率后建立了钻杆驱动力矩、轴向加载力及功耗的模型。利用该模型分析了钻杆外径、螺旋槽深、槽宽比及螺旋升角等结构参数对钻杆驱动力矩和轴向加载力的影响,获得了钻杆结构参数对钻杆驱动力矩和轴向加载力的影响规律。以钻杆质量和功耗最小为双优化目标,以钻杆外径、螺旋槽深、槽宽比及螺旋升角等结构参数为设计变量,基于遗传算法对钻杆结构参数进行了优化,优化后的功耗较优化前降低了31.8%,钻杆质量减小了23.3%。总体减少了钻探风险,可为钻取式自动采样机构的设计提供理论依据。

摘要：针对月球钻取式自动采样机构空心外螺旋钻杆取样过程,分别建立了月壤内聚力和月壤内摩擦系数随月壤深度变化的数学模型,建立了钻进过程中钻杆运动参数(钻进速度和钻杆转速)与钻杆结构参数(钻杆螺旋升角、外径、槽宽比和螺旋槽深等)之间的关系。建模过程考虑了月壤物理和机械特性随钻进深度变化特性、钻杆钻进牵连速度及月壤微元相互间的抗剪性,使得钻杆参数符合月球钻取采样的实际工况。对模型进行了验证,利用该模型开展了钻杆结构参数对运动参数的影响分析,给出了钻杆结构参数对钻杆运动参数的影响规律,获得了钻杆结构参数的最佳取值范围。以钻杆转速与钻进速度比最小为优化目标,以结构参数为设计变量,基于遗传算法对钻杆结构参数进行了优化,优化后的钻杆转速与转进速度比降低了13.8%。该优化结果降低了系统能耗,提高了钻取采样输月壤效率,可为钻取式自动采样机构的设计提供理论依据。

摘要：采用离散单元法(DEM)模拟不同重力场下的承载特性试验,分析高、低重力场对月基承载特性和月基破坏模式的影响。研究结果表明:当重力场小于1g时,随重力场增大,月基中受扰动范围和应力增大;当重力场大于1g时,随重力场增大,月基中初始应力增大,但受扰动范围减小,表现出承载力和地基弹性模量随重力场增加呈现非线性增长趋势,即归一化承载力系数(q_(u)^(n_(g))/q_(u)^(1g))和月基弹性模量系数(E_(0)^(n_(g))/E_(0)^(1g))与重力场系数n_(g)关系可采用以1g为界的“二折线”进行拟合;承载质量归一化系数则随重力场系数增大而减小,即低重力环境下月基承载质量更大;采用离心机模拟高重力环境来预测低重力环境下月基承载力特性不能正确反映低重力场时月基内受扰动范围的演化规律,将使月基的承载特性偏大。