
發布
注冊
/
登錄月壤
關注創建者:一包榨菜?? 創建時間:2021-04-07

月壤的實例教程
月壤樣本采集系統-輻條變形裝置的工程應用 ¥59.99
今天來看一下輻條變形裝置的實際應用-撿球器(被動變形)和月壤樣本采集系統(主動變形)。
01.撿球器
撿球中...
撿球器Abaqus分析模型
撿球器Abaqus模型的主要部分是沿圓周均布的40根輻條,輻條材料為鋼,模擬采用線彈性材料本構,單元類型選用beam;輻條可整體繞中心軸轉動,接觸到地面、網球時會發生彈性變形。
邊界條件設置撿球器手柄的下壓、前推、上提過程。
撿球中...
看一下撿球器是如何把球吃進去的:
輻條“搭”到網球上
輻條的彈性變形
汽車輪胎花紋的橫紋縫隙里經常會卡到一些比縫隙大的石子,這個過程某種程度上和上面撿球器的力學過程是類似的。
02.月壤樣本采集系統
撿球器是利用輻條的被動變形來工作的,下面這個有點像打蛋器的裝置,利用主動變形,調節輻條開口縫隙,實現拾取不同尺寸月壤樣本的功能。
月壤樣本采集系統
采樣爪參數調節
通過改變參數Ang1在93°到103°之間變化,采樣爪會進入三種不同模式,可以拾取不同尺寸的月壤樣本。
采樣爪的三種模式
該設計來自于2018年NASA面向全球的月球采樣系統設計挑戰賽的冠軍作品,作者lauri.link,如果進一步通過NASA的測試試驗,這個idea將會在未來月球車采樣系統中得到應用。
展開 測量了嫦娥五號反推發動機羽流在月表上的侵蝕深度和侵蝕的月壤總質量等參數,校驗了前期廣泛使用的羽流侵蝕模型,發現其與觀測數據不符。我們基于觀測數據建立了能預測氣流侵蝕發生的新空氣動力學模型。研究結果為嫦娥五號樣品分析及后期航天器著陸過程中的羽流侵蝕效應評估提供重要參考。
圖1 嫦娥五號降落相機以及月壤采樣位置
圖2 嫦娥五號反推發動機羽流侵蝕的深度
當嫦娥五號發動機的噴口離月表13.74 m時,噴口排出的羽流開始侵蝕月球表面,揚起月塵。在嫦娥五號降落相機的觀測區域內,月表被羽流侵蝕的平均深度是1.2±0.1 cm,這比嫦娥四 號羽流引起的月壤侵蝕深度大了1.7倍。侵蝕深度的差異主要由以下兩個因素造成:1)嫦娥五號反推發動機在下降最后階段的工作推力為2900 N,嫦娥四 號反推發動機在下降最后階段的工作推力為2200 N;2)嫦娥五號的侵蝕深度對應于5 s的侵蝕時間,是嫦娥四 號的3.3倍。
嫦娥五號反推發動機羽流在著陸區形成了一個半徑將近5米的侵蝕坑,侵蝕坑最大深度為1.4 cm。反推發動機羽流從這個侵蝕坑里運送出去的月壤總質量大約為441 kg,侵蝕范圍III、II和I內運送出去的月壤質量分別占59.2%(261 kg)、30.4%(134 kg)、10.4%(46 kg)。
圖3 嫦娥五號反推發動機羽流產生侵蝕深度隨距離的變化
研究人員分析了月塵顆粒被羽流揚起的過程(圖4)。顆粒在揚起之前會受到羽流施加的下壓力、拖曳力、升力以及顆粒之間的粘附力,當拖曳力和升力的力矩能克服其它力矩時,顆粒就會被羽流推動,最終進入羽流場。
展開 月壤樣本采集系統
撿球器是利用輻條的被動變形來工作的,下面這個有點像打蛋器的裝置,利用主動變形,調節輻條開口縫隙,實現拾取不同尺寸月壤樣本的功能。
月壤樣本采集系統
采樣爪參數調節
通過改變參數Ang1在93°到103°之間變化,采樣爪會進入三種不同模式,可以拾取不同尺寸的月壤樣本。
采樣爪的三種模式
下載地址:abaqus手冊線性粘彈性UMAT詳細解讀
全景相機
在世界上首次應用的測月雷達安裝在月球車底部,用于在巡視過程中直接探測30米內月壤結構和100米深的淺層月殼結構。它有2個探測通道,高頻通道探測30米深月壤結構,低頻通道探測100米深月殼的結構,這是前人從未做過的。它隨月球車一邊走一邊測,這相當于一邊走一邊把地下切開一刀看看里面,看看這個月球土壤有哪幾層,土壤里有沒有大石塊或是其他什么結構。因為玉兔號是區域性探測,所以測月雷達有助于了解區域性的典型月壤和地質構造以及次表層的結構。通過搭載的測月雷達,并集合其他載荷探測的成果,可以在國際上首次建立集形貌、成分、結構于一體的綜合性觀測剖面,建立起月球區域綜合演化動力學模型。
紅外成像光譜儀包括可見近紅外和短波紅外2個譜段,能獲取可見近紅外到短波紅外的高分辨率反射光譜及圖像,用于巡視區月表紅外光譜分析和成像探測任務,完成巡視區月表礦物組成和分布分析,巡視區能源和礦產資源的綜合研究。其中紅外譜段可以非常精細地觀測光譜,判斷不同的物質。在月球車行進過程中,這臺光譜儀能沿著行走方向成像,并探測月球表面物質的成分。
粒子激發X射線譜儀安裝在機械臂末端,通過機械臂投放到探測目標附近,用于對巡視區月表物質主量元素含量進行現場分析,識別、鑒定巖石全巖成分、月壤全巖成分和礦物成分、能源和礦產資源的綜合研究。它主要是通過X射線來分析月球礦物質化學成分,當需要探測時候,就主動發出射線。
玉兔號月球車結構圖
嫦娥三號已獲得了豐碩成果。例如,2015年3月12日,我國科學家在《科學》上發表了玉兔號的新發現,月球的地質史比人們此前認為的更為復雜。其測月雷達探測到,嫦娥三號著陸區表面下至少分為9層結構,這表明在那里曾有多個地質學過程發生。
展開 楊軍偉
合工仿真高級工程師
北京合工仿真技術有限公司
演講主題:月壤中鈦鐵礦原位選礦工藝多物理場模擬與優化
具有八年 CAE 仿真工程經驗,參與項目包括月壤磁選項目、糧食輸送轉運仿真、密相氣力輸送仿真、混凝土攪拌車攪拌性能仿真、工業閃速爐熔融反應仿真等。熟練使用 EDEM、FLUENT、ADAMS 等軟件工具。
嘉賓持續更新中……
三、報名方式
點擊下方按鈕,立即報名
↓↓↓
溫馨提示:
報名審核通過后將統一通知會議地址。
參會席位有限,請您務必提前報名,確保能預留您的參會席位。
參會即有小禮品,期待您的參與!
四、關于大會
如您對大會感興趣,有任何問題可掃碼咨詢技術鄰客服~
往期推薦:
●【案例推薦】DEM(離散元)-模擬粒子團沖擊靶材
● 離散元與有限元優缺點(附inp文件)
展開 
月壤的最新內容
Ansys HFSS可對月球著陸器上天線的性能進行仿真
新思科技與EMA公司的聯合工作,旨在降低艙外活動(EVA)系統(尤其是航天服)面臨的風險,這些風險主要來自月壤(月球風化層)相互作用產生的摩擦起電,以及空間等離子體環境引發的電荷積累和靜電放電(ESD)。
楊軍偉
合工仿真高級工程師
北京合工仿真技術有限公司
演講主題:月壤中鈦鐵礦原位選礦工藝多物理場模擬與優化
具有八年 CAE 仿真工程經驗,參與項目包括月壤磁選項目、糧食輸送轉運仿真、密相氣力輸送仿真、混凝土攪拌車攪拌性能仿真、工業閃速爐熔融反應仿真等。熟練使用 EDEM、FLUENT、ADAMS 等軟件工具。
楊軍偉
合工仿真高級工程師
北京合工仿真技術有限公司
演講主題:月壤中鈦鐵礦原位選礦工藝多物理場模擬與優化
具有八年 CAE 仿真工程經驗,參與項目包括月壤磁選項目、糧食輸送轉運仿真、密相氣力輸送仿真、混凝土攪拌車攪拌性能仿真、工業閃速爐熔融反應仿真等。熟練使用 EDEM、FLUENT、ADAMS 等軟件工具。
圖1 嫦娥五號降落相機以及月壤采樣位置
圖2 嫦娥五號反推發動機羽流侵蝕的深度
當嫦娥五號發動機的噴口離月表13.74 m時,噴口排出的羽流開始侵蝕月球表面,揚起月塵。在嫦娥五號降落相機的觀測區域內,月表被羽流侵蝕的平均深度是1.2±0.1 cm,這比嫦娥四 號羽流引起的月壤侵蝕深度大了1.7倍。
此外,利用外星物質進行新合金原位冶金及增材制造、月壤基地3D打印等也是亟待發展的大規模空間開發支撐技術。以空間增材制造技術的基礎研究為突破口,快速轉化應用能力,探索商業應用示范。未來結合民用、商業、國防需求,開辟新的制造體系、人類新的制造基地,為解決地外資源原位利用、拓展人類地外持續生存與活動能力提供戰略性保障。
如月球探測器著陸月面過程中,數值模擬全尺度(~30 m)發動機羽流及其與月壤作用過程,DSMC計算的時間可達數天甚至幾周,嚴重影響工程設計部分的迭代設計進度。由此可見,大幅提高真空羽流數值模擬效率十分必要。
月壤樣本采集系統
撿球器是利用輻條的被動變形來工作的,下面這個有點像打蛋器的裝置,利用主動變形,調節輻條開口縫隙,實現拾取不同尺寸月壤樣本的功能。
月壤樣本采集系統
采樣爪參數調節
通過改變參數Ang1在93°到103°之間變化,采樣爪會進入三種不同模式,可以拾取不同尺寸的月壤樣本。
嫦娥五號登月后,身上的監視相機會測量月球表面的實時數據,然后傳到北京,經過電腦快速繪制,將月球上比較大型的巖石由測繪數據轉化成3D模型,通過優你造的高速連續3D打印機,將模型打印出來,再撒上模擬月壤。這樣,一個與月球著陸點周邊完全相似的模擬環境就搭建起來。科研人員在地球上的模擬實驗場中先控制嫦娥五號的雙胞胎妹妹,模擬出最佳采樣路徑,再操作萬里之外的嫦娥五號進行實際采樣。
另一方面,火星表面土壤表現為與月壤類似的特征[32],其顆粒直徑范圍比較廣,表層的顆粒直徑比月壤表層的顆粒直徑要大,但是火星土壤密度比較小。相較于月壤,火星表層容重總體上偏小,火星土壤的內摩擦角要比月球土壤的內摩擦角小,火星土壤的承載力和月球接近,如圖2和圖3所示,火星土壤與月壤的松軟程度比較接近,這對火星探測地面車輛系統研制具有重要的參考意義。
另一方面,火星表面土壤表現為與月壤類似的特征[32],其顆粒直徑范圍比較廣,表層的顆粒直徑比月壤表層的顆粒直徑要大,但是火星土壤密度比較小。相較于月壤,火星表層容重總體上偏小,火星土壤的內摩擦角要比月球土壤的內摩擦角小,火星土壤的承載力和月球接近,如圖2和圖3所示,火星土壤與月壤的松軟程度比較接近,這對火星探測地面車輛系統研制具有重要的參考意義。