周兆曦;马芹永;

• 1:安徽理工大学土木建筑学院
• 2:安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心

摘要(Abstract)：

为了确保未来月球基地建设的顺利进行，开展冻结模拟月壤力学特性的试验研究。在围压为0.8 MPa、1.6 MPa、2.4 MPa和温度为-15℃、-10℃、-5℃条件下进行三轴压缩试验，试验结果表明：冻结模拟月壤的偏应力-轴向应变曲线表现为应变硬化特性，曲线可分为压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段；当温度一定时，随着围压增大，试样的弹性模量逐渐增大，泊松比逐渐减小；在负温条件下，温度对模拟月壤的内摩擦角影响不明显，黏聚力和弹性模量随着温度的降低而增大；在相同的温度和围压下，模拟月壤的E_0值比E_(0.5)值对围压的变化更敏感。

关键词(KeyWords)： 模拟月壤;应力-应变曲线;峰值强度;抗剪强度指标;弹性模量

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Authors): 周兆曦;马芹永;

参考文献(References)：

• [1] 吴伟仁，刘继忠，唐玉华，等.中国探月工程[J].深空探测学报，2019,6(5),405-416.
• [2] Speyerer E J,Robinson M S.Persistently Illuminated Regions at the Lunar Poles:Ideal Sites for Future Exploration[J].Icarus,2013,222:122-136.
• [3] 贾瑛卓，覃朗，徐琳，等.月球水冰探测[J].深空探测学报，2020,7(3):290-296.
• [4] 李飞，张熇，吴学英，等.月球南极着陆区关键特性分析[J].航天器工程，2015,24(1):103-110.
• [5] 张弘，盛丽艳，马继楠，等.月球极区着陆环境特性对比及探测建议[J].航天器环境工程，2019,36(6):615-621.
• [6] 周国庆，李瑞林，严康，等.月球采矿中月壤/岩力学问题的理论与试验方法[J].煤炭学报，2019,44(1):183-191.
• [7] Taylor L A,Pieters C M,Britt D.Evaluations of Lunar Regolith Simulants[J].Planetary and Space Science,2016,126:1-7.
• [8] Kobayashi T,Ochiai H,Suyama Y,et al.Bearing Capacity of Shallow Foundations in a Low Gravity Environment[J].Soils and Foundations,2009,49 :115-134.
• [9] 蒋明镜，李立青.TJ-1模拟月壤的研制[J].岩土工程学报，2011,33(2):209-214.
• [10] 郑永春，王世杰，冯俊明，等.CAS-1模拟月壤[J].矿物学报，2007(Z1):571-578.
• [11] Klosky J L,Sture S,Ko H,et al.Geotechnical Behavior of JSC-1 Lunar Soil Simulant[J].Journal of Aerospace Engineering,2000,13:133-138.
• [12] Bui H H,Kobayashi T,Fukagawa R,et al.Numerical and Experimental Studies of Gravity Effect on the Mechanism of Lunar Excavations[J] .Journal of Terramechanics,2009,46:115-124.
• [13] 蒋明镜，王新新.不同贯入倾角下TJ-1模拟月壤静力触探模型箱试验研究[J].岩土工程学报，2013,35(8):1442-1450.
• [14] 张宇，余飞，陈善雄，等.CAS-1模拟月壤动剪切模量与阻尼比的试验研究[J].岩土力学，2014,35(1):74-82.
• [15] Qian Y,Xiao L,Yin S,et al.The Regolith Properties of the Chang’e-5 Landing Region and the Ground Drilling Experiments Using Lunar Regolith Simulants[J].Icarus,2020,337,113508-113521.
• [16] 郑永春，王世杰，刘建忠，等.模拟月壤研制的初步设想[J].空间科学学报，2005,25(1):70-75.
• [17] Mitchell J K,Bromwell L G,Carrier W.D,et al.Soil MechanicalProperties at the Appolo14 site[J].Journal of Geophysical Research.1972,77:5641-5665.
• [18] Colaprete A,Schultz P,Heldmann J,et al.Detection of Water in the LCROSS Ejecta Plume[J].Science,2010,330:463-468.
• [19] GB/T 20123-2019,土工试验方法标准[S].北京：中国计划出版社，2019.
• [20] MT/T 593.5-2011,人工冻土物理力学性能试验.第5部分：人工冻土三轴剪切强度试验方法[S],北京：煤炭工业出版社，2011.
• [21] DL/T 5355-2006,水电水利工程土木试验规程[S].北京：中国电力出版社，2006.