空心外螺旋钻杆与月壤相互作用力学模型研究

空心外螺旋钻杆在月面钻取深层月壤样品任务中有非常广泛的应用,研究它与月壤间的相互作用特性,并建立力学模型,对月面钻取采样机构的研制和操作具有重要意义。基于"光杆模型",建立了空心外螺旋钻杆与月壤相互作用的等效力学模型,该模型能够将空心外螺旋钻杆与月壤间的相互作用统一等效至空心外螺旋钻杆外包络面上进行分析。通过对"光杆模型"微元进行运动学和准静力学分析,建立了空心外螺旋钻杆阻力矩和辅助钻压力关于月壤参数、钻杆参数和钻进规程参数的解析模型,并对其进行参数影响分析,获得了空心外螺旋钻杆阻力矩、辅助钻压力、功率和进尺速度的主要影响参数,为月面钻取采样机构的研制和操作奠定了理论基础。