月壤的钻取采样离散元动态行为研究

月壤为离散介质,其力学行为不仅受外部因素影响,而且受月壤颗粒形状之间相互作用和约束因素影响,一般连续介质力学难以模拟其力学特性,而离散元法作为一种分析离散介质的数值方法,可用来模拟器具与月壤相互作用的力学行为.基于前苏联Luna-24月面钻取采样过程力学机理分析,首先对钻取运动过程进行分析,然后应用PFC3D离散元软件,构建离散元月壤模型,通过赋予颗粒接触刚度、摩擦系数、粘结系数等定义月壤本构模型,仿真钻取过程,对比钻取消耗能量和钻进阻力.计算结果表明螺距和转速对钻取消耗能量和钻进阻力影响较大,螺距越大,转速越高,钻取消耗能量和钻进阻力越大,且与螺距和转速呈线性关系.研究结果可为月表采样机构的设计与优化提供借鉴.

基于热电偶技术的磨削温度的研究

为防止磨削烧伤,磨削温度的实验一直是金属磨削研究中的热点。运用半人工热电偶技术,进行了3种特殊金属材料(灰铸铁、M50钢、38MnSiVs6钢)在不同磨削切深条件下的平面磨削温度实验,以选最优的切深来防止其磨削烧伤。用绝缘的电木做夹具避免磨削液对测量系统的不利影响。同时用有限元方法分析了磨削温度。发现测量的磨削温度与有限元计算结果基本一致。