专利名称：工程用模拟月壤的配方设计及调整方法
技术领域：
本发明涉及一种工程用模拟月壤的配方设计及调整方法。
背景技术：
为保证月面巡视探测、采样和软着陆等任务顺利开展，应在地面对其所工作的月面环境进行模拟，建立相应的试验场地，如土槽试验、室内试验场和室外试验场等，从而完成相关性能的试验考核，如移动性能试验、自主导航、路径规划、表层取样和钻取采样等验证试验。根据试验需要铺设一定数量的模拟月壤，因此工程用模拟月壤的研制工作是试验场建设过程的关键环节。月壤与土壤主要差异是颗粒细小且不含(液态)水，2005年NASA组织了研讨会， 对月壤模拟技术进行了全面的回顾和整理，提出了月壤参数包括6大类，共32小项。采用与会者打分的方式对影响月壤性能的关重程度进行了排序见表1，重点关注排序前10的参数。由表1可见，模拟月壤制备时最主要的参数是颗粒尺寸和粒径分布，其次是颗粒密度、 玻璃物质和体密度(容重)等。表 权利要求
1. 一种工程用模拟月壤的配方设计及调整方法，该方法包括以下步骤(一)原料选择选择辉南县金川镇的孤山黑灰色火山渣作为制备模拟月壤的原料；(二)控制参数中值粒径(D5tl)、有效粒径(Dltl)、过筛重量占30%的粒径(D3tl)、控制粒径(D6tl)、不均勻系数(Cu)、曲率系数(Cc)；(三)级配设计粒径设计应满足三个最基本的条件(1)应符合月壤规律，48 μ m < D5tl < 300 μ m ； (2) 模拟月壤的粒径分布曲线应在月壤粒径曲线分布范围内；(3)通过调节Cu、C。，使得粒径分布曲线形状符合自然规律，保证模拟月壤力学特性应与真实月壤接近；(四)配方设计配方采用同质材料，通过控制粒径分布方法制备模拟月壤，即将生产加工的不同粒径分布的原料颗粒，按照一定比例混合从而达到设计的粒径参数，描述原料粒径分布、预期粒径分布和配方的线性方程组如下述公式所示
全文摘要
本发明公开了一种工程用模拟月壤的配方设计及调整方法，该方法选择辉南县金川镇的孤山黑灰色火山渣作为制备模拟月壤的原料；选取中值粒径(D50)、有效粒径(D10)、过筛重量占30％的粒径(D30)、控制粒径(D60)、不均匀系数(Cu)、曲率系数(Cc)来控制模拟月壤力学性能；中值粒径D50满足48μm＜D50＜300μm，设计粒径分布尽可能在月壤粒径分布曲线范围内，通过调节Cu、Cc，使得粒径分布曲线形状符合自然规律；将火山渣破碎、制粉、分选后获取10个不同目数的原料，将分选后的原料粒径分布作为系数矩阵，设计粒径分布作为目标矩阵，通过求解该线性方程组可得到模拟月壤的配方矩阵；当模拟月壤设计粒径分布和原料的粒径分布发生改变时重新调整计算，使制备的模拟月壤力学特性与真实月壤接近。
文档编号G01D21/00GK102313573SQ20111014267
公开日2012年1月11日 申请日期2011年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者何玲, 刘庆平, 张锐, 李建桥, 李秀娟, 杜三虎, 樊世超, 江磊, 胡震宇, 苏波, 邹猛 申请人:吉林大学