摘要：建立了月球次表层取心钻具功耗模型,制备了与真实月壤物理机械参数相近的模拟月壤作为被钻对象,通过钻进取心实验对理论模型进行验证,得到取心钻具的功耗特性曲线并确定低能耗钻进规程。实验结果表明,取心钻具钻进功耗理论模型能够正确反映实验曲线的变化趋势,可依据模型对钻具的钻进功耗进行预估。以保证高取心率为前提,在阻力矩允许范围内,适当降低钻具回转转速,可使取心钻具的钻进功耗降低。

摘要：在月球钻取采样器的设计中,软袋取心方式可获得细长的连续钻取样心,具有较高的取心率,并能够保证次表层月壤样品的层理信息.由于取心过程中月壤颗粒运动复杂,尚无系统的方法对软袋取心的取样量影响因素进行分析.剖析了软袋取心中月壤颗粒的流动情况,基于极限平衡理论构建了软袋取心力学模型.该模型以月壤和取心钻具之间以及各部分月壤之间的相互作用为力学边界条件,描述了月壤从取心钻具外进入取心软袋内的动力学过程.基于该模型提出了预测取心率数值计算方法,分析了钻进规程、月壤特性和钻具构型等因素对取心率的影响.利用HIT-LS1#模拟月壤和HIT-2型试验钻具开展了钻进取样试验,取心率的理论预测值与试验结果的平均误差小于5%.

摘要：我国探月三期工程采用回转冲击钻对月表月壤进行预计深度为2米的采样作业,采样过程中钻头由于钻削产生的切削热完全由钻具本身导热传递。由于月球的超高真空度以及苛刻的温度环境,导热效率相较于地面钻探低。同时,由于钻进工况的未知性,钻具可能会形成局部高温区域,这会使钻具的整体性能降低,尤其对钻具的取心性能影响最大。通过EDEM软件,建立不同形状及颗粒大小的月壤颗粒微元模型,组成月壤仿真模型,基于高温小颗粒群法,开展钻进过程月壤热特性仿真研究,研究温升颗粒的分布规律,并根据这一分布规律建立温升颗粒数量与温升之间的关系式。另外,在模拟月壤钻进实验中,在原有的取芯钻具上补充若干温度测量点,通过光纤光栅传感技术,开展钻具热特性实验研究,获得了钻头不同位置区域的温升规律,以及回转转速、进给速率对钻具温度的影响规律。温升颗粒数量模型以及常规热特性实验均能实现钻具温升情况的预测,为后续钻具在拟实月球环境及恶劣工况下的热安全性研究提供依据。

摘要：为探明黄河某水利枢纽的泥化夹层分布规律,研究应用了Φ615mm大口径金刚石取心钻进技术,详细讨论了大口径金刚石取心钻进规程参数的确定方法、工艺流程,分析了应用中常见的钻具振动,岩心打捞等技术难题并提出了解决措施。在工程实践中取得了很好的效果,具有广泛的应用价值。

摘要：对影响岩心采取率进行了详细的分析,并提出了合理化的建议,对生产实践具有一定的指导作用。