检索结果-南通市图书馆

碳纳米纤维增强模拟月壤地聚合物抗冲击性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第8期 76-83页

作者：李峰陈姝予张荣荣周思齐北京航空航天大学交通科学与工程学院

为了提升月表微陨石冲击频发环境下原位建造材料的抗冲击性能，在模拟月壤地聚合物中添加超声分散和球磨分散的碳纳米纤维(CNF)，通过落锤冲击试验和有限元模拟的方法，探究CNF增强模拟月壤地聚合物的抗冲击性能.结果表明：在模拟直径10... 详细信息

为了提升月表微陨石冲击频发环境下原位建造材料的抗冲击性能，在模拟月壤地聚合物中添加超声分散和球磨分散的碳纳米纤维(CNF)，通过落锤冲击试验和有限元模拟的方法，探究CNF增强模拟月壤地聚合物的抗冲击性能.结果表明：在模拟直径10 mm的微陨石冲击作用下，模拟月壤地聚合物板的损伤范围及深度均随着冲击速度的增加而增加.加入CNF后，300 mm厚模拟月壤地聚合物板可以抵抗直径10 mm微陨石20 km/s速度的冲击作用不发生贯穿破坏，CNF的加入最多可降低46%的损伤深度，提升47%的抗冲击极限能量.当承受同等条件冲击作用且不发生贯穿破坏时，CNF降低了对地聚合物板的厚度要求.CNF的添加显著提高了模拟月壤地聚合物板的抗冲击性能，使其在较低厚度下仍能有效抵抗冲击，从而有效节约了原材料的消耗.

关键词：碳纳米纤维模拟月壤地聚合物有限元仿真抗冲击性能

离散元分析QH-E模拟月壤颗粒破碎对力学性能的影响

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

应用力学学报 2024年

作者：李云丽李嘉维邹维列吴文平武汉工程大学土木工程与建筑学院武汉大学土木建筑工程学院

模拟月壤是探月工程模型月壤试验的重要材料，其力学性能测试将直接影响钻探取样、月球着陆器、月球车等装置的设计，颗粒破碎是引起力学性能变化的重要因素之一。本文以QH-E模拟月壤为研究对象，采用离散元方法通过连接键将若干圆形颗... 详细信息

模拟月壤是探月工程模型月壤试验的重要材料，其力学性能测试将直接影响钻探取样、月球着陆器、月球车等装置的设计，颗粒破碎是引起力学性能变化的重要因素之一。本文以QH-E模拟月壤为研究对象，采用离散元方法通过连接键将若干圆形颗粒黏结为一个具有不规则几何形状的颗粒体，建立了考虑QH-E模拟月壤颗粒破碎的离散元模型，开展了低应力（5～25kPa）下含可破碎颗粒的模拟月壤双轴压缩力学性能研究。得到了低应力下QH-E模拟月壤的偏应力-轴应变、体应变-轴应变曲线，并分析了月壤在加载过程中试样内部裂纹的扩展与颗粒运动的演变特征。模拟结果表明，在双轴压缩过程中，含可破碎颗粒和不可破碎颗粒的模拟月壤试样应力-应变关系均呈现较明显的峰值应力和峰后软化现象，且含可破碎颗粒试样的峰值应力明显低于不可破碎颗粒试样。体应变-轴应变曲线在双轴压缩过程中均表现为先剪缩后剪胀的变形特征，不可破碎颗粒试样率先出现剪胀且剪胀幅度高于可破碎颗粒试样。微观分析表明随着围压的增加，试样内部裂纹逐渐增多，且剪切裂纹明显多于拉伸裂纹，并出现明显的剪切带。研究结果为深入了解探月工程中月壤颗粒的破碎行为及由此引起的力学性能的改变提供了重要参考。

关键词：模拟月壤颗粒破碎离散元方法围压力学性能

两种纤维加筋模拟月壤地聚合物动态劈裂试验研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

振动与冲击 2024年第13期43卷 144-152,189页

作者：马芹永顾金辉安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

为了解纤维加筋模拟月壤的动态劈裂力学特性,选用聚丙烯纤维和玄武岩纤维制备了纤维加筋模拟月壤地聚合物圆盘试件,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置开展了冲击劈裂试验,并使用扫描电子显微镜观察地聚合... 详细信息

为了解纤维加筋模拟月壤的动态劈裂力学特性,选用聚丙烯纤维和玄武岩纤维制备了纤维加筋模拟月壤地聚合物圆盘试件,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置开展了冲击劈裂试验,并使用扫描电子显微镜观察地聚合物断裂面处纤维的分布排列情况。试验结果表明:当聚丙烯纤维掺量为0.4%时试件的劈裂拉伸强度达到最大,较未掺时提高22.9%~27.3%;相同纤维掺量下,聚丙烯纤维对试件劈裂拉伸强度的增益效果要优于玄武岩纤维;纤维掺量一定时,试件动态劈裂拉伸强度与冲击气压呈正相关,纤维对劈裂拉伸强度的增益效果与冲击气压呈负相关;试件在冲击荷载作用下沿轴向劈裂为相对完整的两半,纤维的掺入减小了试件的破坏程度,改善了脆性破坏;试件的劈裂破碎块度平均粒径随纤维掺量的增加而增大。研究结果为未来月球基地建造材料的选择提供参考。

关键词：模拟月壤聚丙烯纤维玄武岩纤维地聚合物分离式霍普金森压杆(SHPB) 动态劈裂拉伸强度

CE–5号高钛模拟月壤固体试件单轴受压本构模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩石力学与工程学报 2024年

作者：徐桂弘唐红庞荣华任旭段莉贵州理工学院土木工程学院中国科学院地球化学研究所

采用CE–5号(嫦娥五号)模拟月壤为主要材料，通过掺入无机固化剂制作3种配合比的试验样品(YR–1,YR–2,YR–3)，采用万能伺服液压机(100k N)施加竖向荷载，获取应力–应变曲线，采用扫描电镜观测样品内部的形貌及微空洞的特征，研究月... 详细信息

采用CE–5号(嫦娥五号)模拟月壤为主要材料，通过掺入无机固化剂制作3种配合比的试验样品(YR–1,YR–2,YR–3)，采用万能伺服液压机(100k N)施加竖向荷载，获取应力–应变曲线，采用扫描电镜观测样品内部的形貌及微空洞的特征，研究月壤固化样品的破坏形态、变形性能及弹性模量等特性，通过分段分析的方法，得到CE–5模拟月壤固体样品的单轴受压本构模型。结论如下：(1)抗压强度与用水胶比及胶凝材料的用量有关，随着水胶比的降低抗压强度增大，随着固化剂用量的增大而增大。(2)固化体样品内部普遍存在较多的微空洞和微小的裂隙，当外界压力达到极限强度时，微空洞及微裂隙扩展贯通导致样品失效。(3)采用三次多项式及有理分式分别拟合应力–应变全曲线试验结果得到月壤固化体应力–应变全曲线上升段及下降段，提出月壤固化体试件分段式本构模型，模型计算结果与试验曲线吻合良好，为实现月壤工程的技术化分析提供理论基础。

关键词：土力学模拟月壤无机固化剂固化体试件

辐射烧结硬化模拟月壤的物理和力学性能试验研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：华建民肖畅薛暄译黄乐鹏重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆大学土木工程学院

利用月面原位资源制备建筑结构材料是降低月球基地建造代价的重要手段。在制备模拟月壤的基础上，对辐射烧结硬化模拟月壤的物理和力学性能进行研究。结果表明：以火山渣为原材料，可以通过烘干、除杂、粉碎、筛分等处理来实现模拟月壤... 详细信息

利用月面原位资源制备建筑结构材料是降低月球基地建造代价的重要手段。在制备模拟月壤的基础上，对辐射烧结硬化模拟月壤的物理和力学性能进行研究。结果表明：以火山渣为原材料，可以通过烘干、除杂、粉碎、筛分等处理来实现模拟月壤的制备；在微观形态、颗粒级配、化学组成、矿物组成等方面，制备的模拟月壤与真实月壤和既有的模拟月壤都表现出较好的相似性；通过辐射烧结实现模拟月壤硬化，研究了烧结温度和模拟月壤颗粒级配对硬化月壤表观密度、烧结收缩率和质量损失率的影响；通过单轴压缩试验明确了硬化模拟月壤的力学性能；烧结温度和模拟月壤颗粒级配对烧结硬化月壤的力学性能有显著影响；在单轴压缩试验破坏前，试件没有发生明显的塑性变形，弹性模量无明显变化，近似理想线弹性材料。重点分析了不同关键变量的烧结硬化月壤的弹性模量、抗压强度、极限应变的变化规律。

关键词：模拟月壤辐射烧结力学性能破坏模式

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

微生物加固模拟月壤强度特性试验研究

土木与环境工程学报(中英文) 2024年

作者：史金权付贵永刘汉龙肖杨重庆大学土木工程学院重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆大学库区环境地质灾害防治国家地方联合工程研究中心

为探究微生物固化月壤作为建筑材料的潜力，通过微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）对CQU-L1和CQU-L2模拟月壤进行加固，对不同加固次数和不同胶结液（CS）浓度的固化模拟月壤进行无侧限抗压试验、剪切波速试验及扫描电镜SEM微观观测。结果... 详细信息

为探究微生物固化月壤作为建筑材料的潜力，通过微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）对CQU-L1和CQU-L2模拟月壤进行加固，对不同加固次数和不同胶结液（CS）浓度的固化模拟月壤进行无侧限抗压试验、剪切波速试验及扫描电镜SEM微观观测。结果表明：随着MICP加固次数和胶结液浓度的增加，固化模拟月壤强度提升显著。相同加固次数下，固化模拟月壤强度随胶结液浓度的提升而提升，12次2.0 mol/L CS加固的样品峰值强度可达1.303 MPa。土体剪切波速与无侧限抗压强度增加的趋势相似，最大剪切波速可达508 m/s。微生物注浆加固对CQU-L1模拟月壤的加固效果较CQU-L2差，原因在于CQU-L1模拟月壤颗粒较细，在相同加固次数下试样渗透性下降更为显著，使得有效加固次数降低。SEM试验结果表明：随着加固次数和胶结液浓度的增加，固化模拟月壤孔隙中形成更为明显的致密结构，并且碳酸钙以球霰石为主。微生物加固有望为月球建造提供一种新的建造方式，但需要根据月壤的级配以及月壤的物理化学特性对加固方法改进。

关键词：微生物诱导碳酸钙沉淀模拟月壤无侧限抗压强度剪切波速月球建造

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑颗粒形状的模拟月壤力学特性离散元研究

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第8期 113-120页

作者：周宁希陈健田宁黄珏皓中国科学院武汉岩土力学研究所中国科学院大学湖北省环境岩土工程重点实验室中国-巴基斯坦地球科学研究中心

为深入研究IRSM-1模拟月壤复杂颗粒形状对力学特性的影响，基于图像处理技术与离散单元法构建了五种不同颗粒形态特征的模拟月壤离散元试样，并开展数值试验，研究了双轴压缩条件下试样的宏细观力学特性，包括应力-应变关系、剪胀特性... 详细信息

为深入研究IRSM-1模拟月壤复杂颗粒形状对力学特性的影响，基于图像处理技术与离散单元法构建了五种不同颗粒形态特征的模拟月壤离散元试样，并开展数值试验，研究了双轴压缩条件下试样的宏细观力学特性，包括应力-应变关系、剪胀特性、摩擦角、力学配位数和法向接触力的演化规律，讨论了整体规则度对模拟月壤力学行为的影响规律.结果表明：考虑模拟月壤真实颗粒形状的试样具有更高的抗剪强度、临界和峰值摩擦角及更显著的剪胀性.试样整体规则度越低，平均力学配位数越高，等向压缩时内部孔隙越大，剪切过程中法向接触力的各向异性越不明显.此外，忽略月壤及模拟月壤复杂颗粒形状、基于理想圆或球颗粒开展的离散元模拟研究可能会低估其工程力学性能.

关键词：模拟月壤颗粒形状离散元方法整体规则度抗剪强度

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

模拟月壤地聚合物制备及其性能分析

非金属矿 2024年第2期47卷 42-46页

作者：尤春阳丁胡刚罗超文蒋明镜何燕苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 中铁武汉电气化局科工装备有限公司湖北襄阳441021

为探究碱激发剂对模拟月壤地聚合物性能的影响,对含有不同碱激发剂掺量的模拟月壤地聚合物进行抗压强度、流变剪切应力、反应放热、差示扫描量热-热重(DSC-TG)和X射线衍射(XRD)分析。结果表明,在80℃养护条件下,适量NaOH能够显著提高模... 详细信息

为探究碱激发剂对模拟月壤地聚合物性能的影响,对含有不同碱激发剂掺量的模拟月壤地聚合物进行抗压强度、流变剪切应力、反应放热、差示扫描量热-热重(DSC-TG)和X射线衍射(XRD)分析。结果表明,在80℃养护条件下,适量NaOH能够显著提高模拟月壤地聚合物的抗压强度,其中掺入6%NaOH使地聚合物7 d、28 d抗压强度分别达到12.5 MPa和14.6 MPa。复掺NaOH与Na_(2)SiO_(3)可提高浆体黏度和剪切应力,当掺入4%NaOH和6%Na_(2)SiO_(3)时,剪切应力达到36.8 Pa。NaOH和Na_(2)SiO_(3)单独掺入或复合掺入均能与模拟月壤反应生成水化硅铝酸钙(C-A-S-H)凝胶和水化硅铝酸钠(N-A-S-H)凝胶。碱激发剂种类对模拟地聚合物的放热速率和放热量有显著影响,掺入Na_(2)SiO_(3)有助于提高模拟月壤的放热速率,同时随着时间的延长,放热速率在0~1 h范围内先增大后快速减小。相较NaOH,Na_(2)SiO_(3)更有利于提高模拟月壤地聚合物的热稳定性。

关键词：模拟月壤地聚合物碱激发剂性能

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

改性水玻璃固化模拟月壤抗压性能试验与分析

中国科技论文 2024年第4期19卷 498-505页

作者：吴飞马芹永矿山地下工程教育部工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

为探究改性水玻璃模数、质量分数、固化温度、固化时间及养护龄期等因素影响下模拟月壤抗压强度的变化规律,基于正交试验分析了上述因素对固化模拟月壤抗压强度的敏感度,并通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电子显微镜(scanni... 详细信息

为探究改性水玻璃模数、质量分数、固化温度、固化时间及养护龄期等因素影响下模拟月壤抗压强度的变化规律,基于正交试验分析了上述因素对固化模拟月壤抗压强度的敏感度,并通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)扫描试验探讨了改性水玻璃对模拟月壤的固化机理。正交试验结果表明:合适的影响因素水平能提高模拟月壤的抗压强度,养护龄期为28 d、激发剂模数为1.8、质量分数为50%、固化温度为65℃、固化时间为9 h时,抗压强度达到极值。微观试验结果表明:在激发剂模数为1.8、质量分数为50%条件下,改性水玻璃能提高水化硅铝酸钙凝胶产量,充填试样内部孔隙,使结构更加紧密,故模拟月壤抗压强度得到提高。

关键词：模拟月壤碱激发剂正交试验力学特性固化机理