月球土壤采樣鉆具鉆進過程熱特性分析.pdf

1、月球探測工程是我國目前開展深空探測活動的首要任務。月球土壤(月壤)中含有豐富的月球環(huán)境和空間環(huán)境變化信息,對月壤的研究,不僅是探索太陽系演化過程的重要基礎,也是月球礦物、能源資源的儲量、分布和開發(fā)利用價值的評估依據。
　　月壤采樣鉆具的研制是決定月球樣品采樣成功與否的關鍵環(huán)節(jié),而復雜的月球表面(月面)熱環(huán)境對鉆具的熱特性分析提出了特殊的要求,進而對鉆具結構和鉆進規(guī)程控制的設計具有重要意義。
　　本文針對一種類似于前蘇聯(lián)月球探

2、測器LUNA24號所采用的空心鉆桿加軟袋式取樣鉆具,建立了鉆具在月球表面熱環(huán)境下的分析模型;結合文獻資料數據,確定了一種相對惡劣的月球表面極限環(huán)境參數。對鉆具在月球表面熱環(huán)境下鉆進采集月壤樣品的過程進行了熱分析計算;分析了鉆具鉆進過程中影響表面生熱的月壤物性參數影響。研究了鉆進過程中鉆具的受力狀態(tài),建立了熱力邊界條件的關聯(lián),編制了ANSYS命令流,實現(xiàn)了鉆具在不同工況下的熱特性分析。
　　通過對正常工況、惡劣工況以及停機工況下鉆具