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)境復雜，當月球車行駛于月球表面時，會造成月塵顆粒揚起。揚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)生機械卡死，輻射器熱輻射特性迅速惡化等。同時，月壤顆粒在光電效應、摩擦起電等作用下會帶電，且長時間保持帶電，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月塵的揚起規(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，試驗模擬月球車行駛顯的極其困難。隨著計

2、算機計算性能的提高，應用數(shù)值模擬方法研究月塵揚起規(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行了數(shù)值模擬。將月塵顆粒的揚起過程分解為顆粒之間的碰撞過程和顆粒的運動過程。顆粒之間的碰撞滿足顆粒碰撞的力-位移定律，顆粒的運動滿足顆粒運動定律。數(shù)值模擬月塵顆粒在月球車車輪旋轉作用下的揚起過程，確定月塵顆粒的揚起范圍。
　　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起過程進