《複雜條件下月壤與探測器相互作用的機理研究》是依託同濟大學，由蔣明鏡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：複雜條件下月壤與探測器相互作用的機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蔣明鏡
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
月球著陸器在月面安全平穩著陸、月球車安全行駛正常測試是我國月球探測二期計畫中的重要研究內容之一，其核心問題之一是各複雜條件下月壤與探測器的相互作用機理問題。本課題擬從室內試驗、物理模型、微觀模型和離散元數值模擬著手，對數種不利條件下的該機理問題進行研究。首先製備符合真實月壤上下限巨觀物理力學特性的兩種模擬月壤，對其進行室內常規與複雜應力路徑試驗；接著進行著陸器足墊、月球車和靜力貫入儀與模擬月壤相互作用的物理模型試驗，測其各種力學回響；然後在試驗資料的基礎上，建立月壤的微觀力學模型；再將該模型引入到離散元程式中，運用該程式模擬各室內試驗以及著陸器足墊在月壤上的著陸、月球車輪在月壤上的行駛和貫入儀在月壤中的壓入三種過程，並與試驗資料進行對比分析；最後採用該離散元程式分析在月球真空條件和重力場下的月壤與探測器相互作用機理。本課題具有較高的學術和工程套用價值，將使我國在這方面的研究處於國際前沿。
結題摘要
月球著陸器在月面安全平穩著陸、 月球車安全行駛正常測試是我國月球探測二期計畫中的重要研究內容之一，其核心問題之一是各複雜條件下月壤與探測器的相互作用機理問題。本課題從室內試驗、物理模型、微觀模型和離散元數值模擬著手，對數種不利條件下的該機理問題進行研究。首先採用傳統的室內常規試驗和與離散元數值模擬相結合的方法，製備符合真實月壤上下限巨觀物理力學特性的模擬月壤，並建立了考慮顆粒形狀和月壤表面環境的離散元微觀接觸模型，該模型可以較好地模擬真實月壤高內摩擦角和有附加粘聚力的力學特性；接著分別進行著陸器足墊、月球車和靜力貫入儀與模擬月壤相互作用的物理模型試驗，測試其各種巨觀力學回響，而後在試驗資料的基礎上，採用離散元數值模擬的方法分別模擬了著陸器足墊在月壤上的著陸、月球車輪在月壤上的行駛和貫入儀在月壤中的壓入三種過程，並與試驗巨觀回響進行對比分析，進一步揭示了月壤與各探測器間的微觀機理；最後採用該離散元程式分析在月球真空條件和低重力場下的月壤與探測器相互作用機理。本課題具有較高的學術和工程套用價值，將使我國在這方面的研究處於國際前沿。
