摘要：轮式探月探测器牵引力和通过性的细观力学研究

巡月探测器机动性能地面验证技术是我国探月工程二期亟待解决的关键问题。本文以刚轮-模拟月土相互作用为研究对象，采用理论分析、模型试验和计算机模拟相结合的方法，分析了月面牵引力和车轮通过性的影响因素。从细观的角度，揭示了车轮在行驶过程中发生的打滑现象。以及动态沉降的细观机制。针对模型试验和计算机模拟对原位月球土壤地形进行精确模拟的要求，提出了一种模拟月球土壤的制备和评价方法，探讨了基于非规则形状粒子群系统的生成策略和模拟。粒子流模拟分析方法。一种月球土壤颗粒细观解析模型确定方法。首先，系统总结了月球土壤的形成演化过程、矿物组成、粒度级配、颗粒形态和宏观力学性质。采用面积法分析月球土壤细观结构的分形特征，为不同登月点模拟月球土壤系统发育提供数据参考。针对轮式探月探测器牵引和通过性地面模型试验对行驶地形环境的要求，提出利用强火山活动区附近新鲜火山沉积物制备​​模拟月球土壤的方法。测量和校正物理特性。采用一维固结试验和三轴压缩试验，对模拟月球土的压缩性和剪切特性进行了测量和验证，分析了其粒度分布、颗粒矿物成分、初始孔隙比、颗粒表面粗糙度和试验围压。因素对土壤宏观强度的影响为准确模拟月球着陆点到位的月球土壤结构提供了实验数据。利用深空漫游车移动性能试验台和模拟月土材料，对刚轮与模拟月土的相互作用进行了模型试验测量，并定性和定量地获得了月球车动力学行为的实验数据。获得轮子和土壤。分析了车轮载荷、轮速、轮齿形状、滑移率等试验参数对车轮牵引通过性的影响。基于模拟月壤SEM照片和三轴压缩试验数据，提出了不规则形状模拟月壤粒子群系统的生成策略和细观接触本构模型。通过该方法确定细观模型的参数，并通过直剪试验模拟验证了所得参数的合理性。利用粒子群系统分层放大方法和参数化车轮模型，从细观角度分析了车轮-土壤相互作用的动力学行为，讨论了重力加速度和车轮结构参数的影响。

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