模擬月球車車輪作用下月塵懸浮過程研究.pdf

1、月球表面環(huán)境復(fù)雜，當(dāng)月球車行駛于月球表面時(shí)，會造成月塵顆粒揚(yáng)起。揚(yáng)起的月塵顆粒會附著在月球車表面，且無法清除干凈。被月塵附著的表面的工作性能會受到很大影響，可能發(fā)生機(jī)械卡死，輻射器熱輻射特性迅速惡化等。同時(shí)，月壤顆粒在光電效應(yīng)、摩擦起電等作用下會帶電，且長時(shí)間保持帶電，帶電顆粒會發(fā)生漂浮和遷移現(xiàn)象。所以研究月球車行駛于月球表面時(shí)月塵的揚(yáng)起規(guī)律對于月球車安全工作有著重要作用。由于月球表面特殊環(huán)境所致，試驗(yàn)?zāi)M月球車行駛顯的極其困難。隨著計(jì)

2、算機(jī)計(jì)算性能的提高，應(yīng)用數(shù)值模擬方法研究月塵揚(yáng)起規(guī)律成為了一種有效的手段。
　　使用離散單元法對月球車車輪與月塵顆粒的作用行為進(jìn)行了數(shù)值模擬。將月塵顆粒的揚(yáng)起過程分解為顆粒之間的碰撞過程和顆粒的運(yùn)動過程。顆粒之間的碰撞滿足顆粒碰撞的力-位移定律，顆粒的運(yùn)動滿足顆粒運(yùn)動定律。數(shù)值模擬月塵顆粒在月球車車輪旋轉(zhuǎn)作用下的揚(yáng)起過程，確定月塵顆粒的揚(yáng)起范圍。
　　本文首先對顆粒只在微重力的條件下，月球車車輪行駛于月球表面的月塵揚(yáng)起過程進(jìn)