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我国月球软着陆探测技术发展成就
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作者 张熇 孙泽洲 +3 位作者 贾阳 吴学英 申振荣 李飞 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期31-39,共9页
分析了月球软着陆探测任务在月面环境、着陆与巡视探测、长期生存、测控通信方面的主要特点和难点,介绍了我国首次月球正面和背面软着陆的任务目标、系统组成及飞行过程,分析了探测器在系统总体设计、制导导航与控制、高效推进系统与变... 分析了月球软着陆探测任务在月面环境、着陆与巡视探测、长期生存、测控通信方面的主要特点和难点,介绍了我国首次月球正面和背面软着陆的任务目标、系统组成及飞行过程,分析了探测器在系统总体设计、制导导航与控制、高效推进系统与变推力发动机、大承载月面着陆缓冲、月面移动、月面自主导航与遥操作、月面热控与月夜生存、中继通信、科学探测9个方面的技术发展及创新,总结了取得的主要成就。 展开更多
关键词 月球探测 软着陆 技术成就
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太阳系边际探测任务辐射效应综合分析
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作者 王颖 张熇 +4 位作者 任德鹏 韩承志 刘飞标 田百义 李衍存 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期295-302,共8页
针对太阳系边际探测任务中面临的强辐射问题,在太阳系边际鼻尖和尾部两次探测任务中,系统分析了探测器飞行过程中涉及到的空间辐射环境,包括地球辐射环境、太阳宇宙线辐射环境、银河宇宙线辐射环境、木星辐射环境和海王星辐射环境及模... 针对太阳系边际探测任务中面临的强辐射问题,在太阳系边际鼻尖和尾部两次探测任务中,系统分析了探测器飞行过程中涉及到的空间辐射环境,包括地球辐射环境、太阳宇宙线辐射环境、银河宇宙线辐射环境、木星辐射环境和海王星辐射环境及模型特点。采用模型仿真给出了屏蔽厚度与辐射剂量关系曲线,结合国外探测数据获得了两次任务遭受的辐射总剂量,估算结果可支持在屏蔽重量代价和探测器抗辐射能力之间进行优化选择。针对空间核电源辐射特性,提出了适用于工程应用的核电源辐射效应分析方法。结合探测任务特点和工程可实现性,对各类辐射效应的综合影响提出了系统级防护策略,为太阳系边际探测的方案设计和任务实施提供了技术支持和参考。 展开更多
关键词 太阳系边际 探测 辐射效应 综合分析
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我国月球探测器的技术进步
3
作者 黄江川 孙泽洲 +2 位作者 张熇 正峰 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期21-30,共10页
2024年是中国探月工程正式立项实施20周年,截至目前,我国已经完成的七次探月任务(九次发射)均取得了圆满成功。通过回顾我国二十年来的探月历程,系统地总结了我国在月球探测器总体设计优化、地月轨道设计与实施、高精度自主导航、制导... 2024年是中国探月工程正式立项实施20周年,截至目前,我国已经完成的七次探月任务(九次发射)均取得了圆满成功。通过回顾我国二十年来的探月历程,系统地总结了我国在月球探测器总体设计优化、地月轨道设计与实施、高精度自主导航、制导与控制、热控与月面长期生存、月面采样封装、地面试验验证等技术方面的进步,介绍了针对各主要任务环节所掌握的关键技术、理论方法、算法和模型,以及目前所形成的主要试验设施与验证条件,分析了历次月球探测任务所取得的主要技术创新点,同时简要地阐述了在科学探测方面所取得的巨大成就。最后,对我国后续月球探测任务和国际月球科研站的发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 探月工程 总体设计 轨道 自主导航 热管理 采样封装
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我国深空探测器进入和再入气动技术发展
4
作者 李齐 杨孟飞 +2 位作者 孙泽洲 张熇 魏昊功 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期47-55,共9页
针对深空探测进入或再入飞行器的气动技术发展需求,自2011年开始,中国经过13年的技术攻关,已陆续在轻小型气动外形设计、高温跨流域复杂流动耦合效应模拟、短钝体动态特性预测与验证以及特种气动问题研究方面取得了科学认识和技术上的... 针对深空探测进入或再入飞行器的气动技术发展需求,自2011年开始,中国经过13年的技术攻关,已陆续在轻小型气动外形设计、高温跨流域复杂流动耦合效应模拟、短钝体动态特性预测与验证以及特种气动问题研究方面取得了科学认识和技术上的诸多重要突破,有效支撑了月球探测与火星探测重大工程任务的圆满实施。未来,面向火星取样返回、木星系探测、太阳系边际探测等深空探测任务,我国还需在大气辅助变轨技术、多种天体大气介质复杂效应模拟与试验技术、先进飞行测量与反演技术等方面开展攻关研究。文章综述了中国深空探测进入和再入气动技术的发展历程,重点介绍了嫦娥五/六号返回器与天问一号着陆器的气动技术成果。最后,基于深空探测未来工程展望,分析了相关气动技术的发展需求。 展开更多
关键词 深空探测 进入和再入飞行器 气动外形设计 跨流域复杂流动耦合效应 动态特性 特种气动问题
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“赫拉”小行星撞击探测任务浅析
5
作者 王善澎 +5 位作者 天翼 曹鸿谦 韩承志 田百义 顾征 张熇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期I0001-I0009,共9页
“赫拉”(Hera)任务是由欧空局(ESA)主导并与美国国家航空航天局(NASA)合作开展的行星防御任务之一,通过对“双小行星重定向测试”(Double Asteroid Redirection Test,DART)任务撞击的“迪蒂莫斯”(Didymos)双星小行星系统开展近距离探... “赫拉”(Hera)任务是由欧空局(ESA)主导并与美国国家航空航天局(NASA)合作开展的行星防御任务之一,通过对“双小行星重定向测试”(Double Asteroid Redirection Test,DART)任务撞击的“迪蒂莫斯”(Didymos)双星小行星系统开展近距离探测、物理特性表征及精确定轨等工作,从而实现撞击后小行星偏转评估、撞击坑产生和演化评估、撞击过程能量传递效率的评估,以此验证撞击防御的有效性并为后续合理有效的撞击防御方案设计提供重要的数据支撑。此外,任务通过撞击翻出的小行星表层以下物质的探测进一步研究太阳系早期小行星形成过程等科学问题。本文概述“赫拉”探测任务探测器设计、载荷配置、立方星设计、任务过程等工程实施特点,针对未来中国小行星防御技术的发展和规划提出思考和建议。 展开更多
关键词 赫拉 小行星防御 撞击效能评估 小行星探测 立方星
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我国深空探测器可靠性安全性技术发展
6
作者 王晶燕 孙泽洲 +5 位作者 饶炜 张熇 贾阳 吴学英 阮剑华 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期62-71,共10页
深空探测工程推动了我国深空探测器可靠性安全性技术的长足发展,形成了以识别风险、控制风险为首要目标的可靠性安全性技术体系。文章总结了探月工程中的绕月探测器、落月探测器、返回式月球探测器和火星探测器任务中的基于飞行事件的... 深空探测工程推动了我国深空探测器可靠性安全性技术的长足发展,形成了以识别风险、控制风险为首要目标的可靠性安全性技术体系。文章总结了探月工程中的绕月探测器、落月探测器、返回式月球探测器和火星探测器任务中的基于飞行事件的系统可靠性分析、环境适应性设计及验证等可靠性安全性工程实践;论述了在不同时期可靠性安全性技术的应用重点和技术突破;分析了后续深空探测器可靠性安全性工作需求。 展开更多
关键词 深空探测器 月球探测器 火星探测器 可靠性安全性技术
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“欧罗巴-快帆”(Europa Clipper)探测任务浅析
7
作者 毅碰 孟绿汀 +6 位作者 杨爱香 韩承志 田百义 缪远明 李飞 张熇 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期I0001-I0008,共8页
木星的冰卫星由于其冰层下液态海洋的存在,被认为是太阳系中除地球外最有希望存在生命的地方,具有很高的科学探测优先级。针对木星系统,国际上先后开展多种方式的探测任务。“欧罗巴-快帆”(Europa Clipper)探测任务针对木卫二开展详细... 木星的冰卫星由于其冰层下液态海洋的存在,被认为是太阳系中除地球外最有希望存在生命的地方,具有很高的科学探测优先级。针对木星系统,国际上先后开展多种方式的探测任务。“欧罗巴-快帆”(Europa Clipper)探测任务针对木卫二开展详细探测和研究。本文概述“欧罗巴-快帆”探测任务探测器设计、载荷配置、飞行轨道设计、辐射防护设计等工程实施特点,针对未来中国木星系探测、太阳系边际探测等任务的实施和规划提出思考和建议。 展开更多
关键词 木卫二探测 探测器设计 辐射防护设计
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月面软着陆探测器地面力学试验方法研究 被引量:8
8
作者 张熇 柳忠尧 饶炜 《航天器工程》 2007年第6期33-38,共6页
月面软着陆探测器的主要任务是携带有效载荷实现在月球表面的安全着陆,其经历的主要过程包括发射段、地月转移段、近月制动段、环月段、着陆段和月面工作段。软着陆探测器面临的月球环境比近地轨道卫星复杂得多。为提高软着陆探测器系... 月面软着陆探测器的主要任务是携带有效载荷实现在月球表面的安全着陆,其经历的主要过程包括发射段、地月转移段、近月制动段、环月段、着陆段和月面工作段。软着陆探测器面临的月球环境比近地轨道卫星复杂得多。为提高软着陆探测器系统的可靠性,必须进行充分的地面试验,验证软着陆探测器的设计合理性。文章分析了月球软着陆探测器在各飞行过程中面临的力学环境,分析了力学环境对探测器系统的影响及作用效果,提出软着陆探测器需完成的地面力学试验项目,设计相应的试验方法,并给出确定试验量级的基本原则。 展开更多
关键词 月面软着陆探测器 动力学试验 力学环境
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无人月球基地总体初步设想 被引量:13
9
作者 张熇 胡智新 《航天器工程》 2010年第5期95-98,共4页
构建月球基地是月球探测的核心目标之一。作为一个巨型项目,月球基地总体建设涉及空间运输、能源、结构构建、月面移动、资源利用、科学探索、测控通信等诸多方面。文章尝试论述构建无人月球基地的任务目标、核心功能与组成、概念方案... 构建月球基地是月球探测的核心目标之一。作为一个巨型项目,月球基地总体建设涉及空间运输、能源、结构构建、月面移动、资源利用、科学探索、测控通信等诸多方面。文章尝试论述构建无人月球基地的任务目标、核心功能与组成、概念方案、实施步骤等核心要素,提出构建无人月球基地的总体思路,为未来月球基地任务的实施提供参考。 展开更多
关键词 月球基地 机器人 总体设想
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小行星撞击防御任务分析与设计 被引量:4
10
作者 张熇 顾征 韩承志 《深空探测学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第4期387-396,共10页
针对高危近地小行星撞击地球的风险,对撞击防御进行了详细的任务分析,在此基础上提出了“伴飞观测+撞击+伴飞评估”的小行星撞击防御任务方案,解决了已有方案依赖地基观测、难以精确评估的问题,通过一次任务即可实现动能撞击和全面精确... 针对高危近地小行星撞击地球的风险,对撞击防御进行了详细的任务分析,在此基础上提出了“伴飞观测+撞击+伴飞评估”的小行星撞击防御任务方案,解决了已有方案依赖地基观测、难以精确评估的问题,通过一次任务即可实现动能撞击和全面精确的效能评估。可为小行星探测任务提供支持。 展开更多
关键词 小行星 撞击 防御 任务分析 方案设计
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月球南极探测着陆工程选址建议 被引量:18
11
作者 张熇 杜宇 +4 位作者 李飞 马继楠 盛丽艳 吴克 《深空探测学报(中英文)》 2020年第3期232-240,共9页
目前人类已经成功实现了对月球中纬度地区的着陆探测,而对于月球极区的探测,尤其是在科学和工程上普遍认为探测意义重大的南极区域,尚属空白。对月球南极极区环境,包括温度、地形地貌、光照和测控等条件进行了初步分析。针对月球南极区... 目前人类已经成功实现了对月球中纬度地区的着陆探测,而对于月球极区的探测,尤其是在科学和工程上普遍认为探测意义重大的南极区域,尚属空白。对月球南极极区环境,包括温度、地形地貌、光照和测控等条件进行了初步分析。针对月球南极区域具有温度低、地形地貌复杂(撞击坑多、坡度较大)、太阳高度角低(南极点的太阳高度角在±1.54°之间变化)且遮挡情况严重、对地不可见弧段较长等特点,提出了工程着陆选址的原则。着陆探测任务首先要选取合适的着陆区,不仅要满足科学目标需求,而且还应具备工程可实现性,尽可能地保证着陆安全,经过对撞击坑周围环境的比较讨论分析初步选择了4个区域(沙克尔顿撞击坑、霍沃思撞击坑、舒梅克撞击坑和坎布斯撞击坑),10个着陆点,可为未来工程实现提供参考。 展开更多
关键词 温度 地形地貌 光照 测控 软着陆
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“嫦娥”四号探测器任务概貌 被引量:3
12
作者 张熇 吴学英 李飞 《中国航天》 2019年第4期16-23,共8页
在人类60年的月球探测历程中,完成了对月球的遥感、着陆、巡视、取样返回等多种形式的探测,获得了大量对月球的科学认识。但在“嫦娥”四号之前,还没有人类的航天器踏上月球背面荒芜的土地进行科学探测。“嫦娥”四号任务是我国探月工... 在人类60年的月球探测历程中,完成了对月球的遥感、着陆、巡视、取样返回等多种形式的探测,获得了大量对月球的科学认识。但在“嫦娥”四号之前,还没有人类的航天器踏上月球背面荒芜的土地进行科学探测。“嫦娥”四号任务是我国探月工程又一里程碑式的任务。 展开更多
关键词 探测器 月球探测 概貌 科学认识 探月工程 人类 着陆 返回
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中国深空探测器技术的发展与展望 被引量:3
13
作者 张熇 殷礼明 褚桂柏 《国际太空》 2003年第2期6-11,共6页
关键词 中国 深空探测器 卫星探测 行星际探测 发展
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小行星星壤低速侵入过程力学响应的实验研究
14
作者 张熇 郭璠 +4 位作者 于洋 孙启臣 赵曾 金敬福 吕雷 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1575-1586,共12页
为研究小行星星壤在低速侵入过程中的力学响应,利用落塔实验舱构建微重力环境,制备典型的无黏性星壤模拟物,利用恒速加载方式模拟采样器等装置侵入星壤的过程,测量了模拟物的承载强度和边界应力随沉降深度的变化,并记录了模拟物表面形... 为研究小行星星壤在低速侵入过程中的力学响应,利用落塔实验舱构建微重力环境,制备典型的无黏性星壤模拟物,利用恒速加载方式模拟采样器等装置侵入星壤的过程,测量了模拟物的承载强度和边界应力随沉降深度的变化,并记录了模拟物表面形貌的变化过程。实验结果表明,微重力下星壤的承载能力较地球重力环境下大大降低,其响应特性更接近于流体,且与侵入速度、星壤孔隙率、颗粒粒径级配、侵入体尺寸等因素相关联。实验结果可为小行星表面着陆和采样装置的设计与验证提供重要数据支撑。 展开更多
关键词 小行星 微重力实验 星壤 承载强度
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航天器总体设计与试验标准体系构建及运行
15
作者 张熇 正峰 +1 位作者 温博 郭梅 《航天标准化》 2022年第4期13-16,26,共5页
航天器总体设计与试验技术是航天器系统研制的核心关键技术,原有体系中总体设计与试验标准子体系存在一定的横向不一致、领域间标准交叉、专业界面不清晰的情况。文章从航天卓越标准体系建设需求和航天器研制的实际需求出发,分析航天器... 航天器总体设计与试验技术是航天器系统研制的核心关键技术,原有体系中总体设计与试验标准子体系存在一定的横向不一致、领域间标准交叉、专业界面不清晰的情况。文章从航天卓越标准体系建设需求和航天器研制的实际需求出发,分析航天器总体共性技术、总体专业技术和航天器系统试验技术等方面的标准需求,明确构建目标,理清思路和原则,构建完善航天器总体设计与试验标准体系,阐述体系运行中涉及的组织、培训、实施监督等工作内容。针对体系构建和运行中尚存在的问题从国际标准培育、体系表动态维护、协调沟通平台建设等方面给出后续发展建议。 展开更多
关键词 航天器 总体设计 试验 标准体系 体系构建
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不同颗粒级配的某火山灰的力学性质试验研究 被引量:26
16
作者 蒋明镜 郑敏 +2 位作者 王闯 张熇 李立青 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期64-66,共3页
以吉林省靖宇县的红色火山灰为原材料,配制了5种不同级配的试样,通过比重、直剪和一维压缩试验测试了该火山灰材料的相对密度、剪切强度、压缩性等物理与力学特性,分析了颗粒级配对该火山灰的剪切和压缩力学特性的影响,为该材料的进一... 以吉林省靖宇县的红色火山灰为原材料,配制了5种不同级配的试样,通过比重、直剪和一维压缩试验测试了该火山灰材料的相对密度、剪切强度、压缩性等物理与力学特性,分析了颗粒级配对该火山灰的剪切和压缩力学特性的影响,为该材料的进一步应用提供参考。试验发现,所配制的火山灰试样的剪切特性与干砂土的抗剪性质类似,压缩特性都属于中压缩性土。 展开更多
关键词 火山灰 颗粒级配 抗剪强度 压缩性
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航天器贮箱大幅液体晃动三维质心面等效模型研究 被引量:22
17
作者 黄华 杨雷 +1 位作者 张熇 曲广吉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期55-59,共5页
针对航天器贮箱内的大幅液体晃动建立了三维质心面等效模型,此模型将贮箱内液体等效为位于液体质心处的质点,该质心点可以在质心约束面内任意运动,同时利用质心点动力学方程及接触碰撞模型近似计算液体晃动对贮箱的作用力。质心面等效... 针对航天器贮箱内的大幅液体晃动建立了三维质心面等效模型,此模型将贮箱内液体等效为位于液体质心处的质点,该质心点可以在质心约束面内任意运动,同时利用质心点动力学方程及接触碰撞模型近似计算液体晃动对贮箱的作用力。质心面等效模型的数值仿真结果与基于VOF方法的流体动力学数值计算结果基本吻合,从而验证了质心面等效模型用于航天器贮箱大幅液体晃动分析的有效性。 展开更多
关键词 大幅液体晃动 质心面等效模型 接触碰撞 球形贮箱 球冠形贮箱
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TJ-1模拟月壤承载特性的现场试验研究 被引量:6
18
作者 蒋明镜 戴永生 +2 位作者 张熇 王闯 吴晓峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1529-1535,共7页
采用TJ-1模拟月壤作为试验材料,通过静力触探、静载荷试验的对比分析,探讨适合月壤承载力计算的经验公式,以期为未来载人登月时宇航员和着陆器登陆可能涉及到有关月面承载能力的问题提供必要的参考。首先,使用近255 t TJ-1模拟月壤人工... 采用TJ-1模拟月壤作为试验材料,通过静力触探、静载荷试验的对比分析,探讨适合月壤承载力计算的经验公式,以期为未来载人登月时宇航员和着陆器登陆可能涉及到有关月面承载能力的问题提供必要的参考。首先,使用近255 t TJ-1模拟月壤人工制备出13 m×12 m×1.2 m试验用地基,后在试验地基均匀布置6个静力触探测点和2个静载荷试验测点进行测试。针对太沙基承载力计算半经验公式以及规范和国内外学者提出的12个适合中密实砂土静力触探承载力计算的经验公式,对试验结果进行探讨。发现直接运用太沙基提出的半经验公式计算月壤承载力结果明显偏小,而由联合试验小组提出的经验公式s[R]36 P 76.6能够用来近似计算月壤地基承载力。计算结果表明,该经验公式在计算承载力时能够与静载荷试验值较好的吻合。 展开更多
关键词 着陆器 静力触探 月壤 TJ-1模拟月壤 地基承载力
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月地转移轨道快速设计与特性分析 被引量:14
19
作者 于登云 张熇 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期62-70,共9页
对采用直接大气再入方式的月地转移轨道,考虑大气再入界面参数和地面落点位置约束,提出了一种基于双二体模型的快速设计方法。该方法分为内外两层迭代循环,内层循环使月心段轨道和地心段轨道在月球影响球边界处连续,并采用Lambert问题与... 对采用直接大气再入方式的月地转移轨道,考虑大气再入界面参数和地面落点位置约束,提出了一种基于双二体模型的快速设计方法。该方法分为内外两层迭代循环,内层循环使月心段轨道和地心段轨道在月球影响球边界处连续,并采用Lambert问题与Newton-Raphson法相集合的方法求解满足再入角约束的地心段轨道参数;外层循环通过调整地心段轨道倾角和轨道置入时间使月地转移轨道满足地面落点位置约束。分析表明,存在四种类型的月地转移轨道满足大气再入界面约束,分别为降-降型、降-升型、升-降型和升-升型。在此基础上,对四种类型月地转移轨道的近地点地心距、置入分布点、再入点分布等特性进行了分析。仿真结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 采样返回 轨道设计 月地转移轨道 大气再入 月球探测器
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颗粒级配对火山灰力学特性影响的试验研究 被引量:6
20
作者 蒋明镜 郑敏 +2 位作者 刘芳 王闯 张熇 《扬州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-61,共5页
以吉林省靖宇县的黑色、红色两种火山灰为原材料,分别配制了5种不同级配的试样.通过土粒相对密度、矿物成分与颗粒形态、直接剪切和固结试验分析,得到该火山灰材料的土粒相对密度、化学成分、颗粒形态、剪切强度、压缩性等物理力学特性... 以吉林省靖宇县的黑色、红色两种火山灰为原材料,分别配制了5种不同级配的试样.通过土粒相对密度、矿物成分与颗粒形态、直接剪切和固结试验分析,得到该火山灰材料的土粒相对密度、化学成分、颗粒形态、剪切强度、压缩性等物理力学特性,并分析了5种级配的中值粒径d50和不均匀系数cu对火山灰剪切强度的影响.靖宇火山灰主要由泡沫状的火山玻璃组成,未经历过长期水力、风力的磨圆作用,颗粒棱角分明,其剪切特性与干沙土类似,内聚力很小,剪切强度受级配的影响较大.在配制的5种级配曲线的粒径范围,试样的内摩擦角随着中值粒径d50的增大而增大,不均匀系数cu对试样内摩擦角的影响较小. 展开更多
关键词 火山灰 颗粒级配 抗剪强度 压缩性
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