模擬月壤的填充模型及特性研究.pdf

1、月壤深層取樣的目標之一是取回盡量保持原有層理信息的月壤樣品。針對此目標，本文在比較傳統(tǒng)土力學與離散元方法的基礎(chǔ)上，利用離散元方法對內(nèi)翻式軟袋深層取樣過程中模擬月壤的填充模型及特性進行仿真研究，并結(jié)合相關(guān)理論分析了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和鉆進規(guī)程參數(shù)對模擬月壤層理信息的具體影響方式，對月壤深層取樣順利實施、鉆取機構(gòu)的設(shè)計和研制以及深層取樣規(guī)程的制定具有重要的意義。
　　針對月壤的物理和力學特性，基于離散元方法軟球模型，從細觀角度建立了球形和非

2、球形模擬月壤顆粒的接觸力學模型和流動模型。
　　基于二維離散元軟件PFC2D，仿真分析了顆粒直徑對模型精確度的影響，即粒徑效應，并根據(jù)粒徑效應提出了變顆粒直徑建模方法。以此為基礎(chǔ)，利用平移面模型在三維離散元軟件EDEM中建立了內(nèi)翻式軟袋方式下模擬月壤深層取樣過程的仿真模型。
　　根據(jù)對月壤層理信息的要求，提出了層理信息的定量評價方法和評價指標。對取樣管直壓與內(nèi)翻式軟袋兩種取樣方式下的樣品層理信息進行了對比分析。結(jié)果表明，內(nèi)翻