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《结构与土木工程前沿(英文)》 doi: 10.1007/s11709-023-0003-0
关键词: geopolymer lunar regolith simulant 3D printing rheology printability
基于BH-1模拟月壤的低碱高强地聚合物的制备与表征 Article
周思齐, 鲁乘鸿, 朱兴一, 李峰
《工程(英文)》 2021年 第7卷 第11期 页码 1631-1645 doi: 10.1016/j.eng.2020.10.016
建设月球基地以支持月面科研任务和资源利用一直是各国研究人员的目标。使用月球材料进行原位资源利用制备建筑材料对于节省昂贵的太空运费具有重要意义。本文研制了一种新型模拟月壤,名为北航(BH)-1。通过X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和反射光谱结果证实,BH-1 的化学矿物组成和微观结构与真实月壤非常相似。本研究还在模拟月球环境条件下合成了一种基于BH-1 模拟月壤的地聚合物,并研究了补充铝源对地聚合物强度的影响。测定了碱激发BH-1 浆体的流变性能。采用XRF、XRD、傅里叶红外光谱、SEM能谱分析和27Al 魔角旋转核磁共振分析对地聚合物进行表征。试验结果表明,BH-1 浆体的流变曲线符合Herschel-Bulkley 模型,表现为剪切变稀流体。添加铝源的BH-1 地聚合物与对照组相比,28 天抗压强度可提高100.8%。同时,产生单位强度所需的添加剂的质量降低,显著减少了从地球运输至月球用于地聚合物制备的材料质量,有望节约太空运输成本。微观实验分析表明,通过添加额外的铝源来改善BH-1 地聚合物的力学性能机理为:促进了硅氧基中铝原子基团对硅原子基团的取代作用,生成更致密的无定形凝胶结构。
Development of lunar regolith-based composite for - 3D printing via high-pressure extrusion system
《机械工程前沿(英文)》 2023年 第18卷 第2期 doi: 10.1007/s11465-022-0745-8
关键词: in-situ resource utilization melt extrusion molding lunar regolith-based composites mechanical properties additive manufacturing
Development of lunar regolith composite and structure via laser-assisted sintering
《机械工程前沿(英文)》 doi: 10.1007/s11465-021-0662-2
关键词: in situ manufacturing laser-assisted powder fusion process mechanical properties topological structure design
姜景山,王振占,李芸
《中国工程科学》 2008年 第10卷 第6期 页码 16-22
微波探测仪是嫦娥1号卫星有效载荷之一,主要用于测量不同深度的月壤微波辐射亮温,进而反演月壤厚度的信息并对月球的3He资源量和分布进行评估。这是国际上第一次利用被动微波遥感探测器在月球轨道直接测量月表亮温信息。因此,对月壤辐射传输模型的研究是及其必要的。文章分析了月球微波探测的机理和存在的问题,并给出了初步解决途径。
石晓波,李运泽,黄勇,王浚
《中国工程科学》 2006年 第8卷 第11期 页码 48-52
相比于环绕地球飞行的卫星或载人飞船,探月航天器面临的空间环境更为复杂和严酷。月球表面的环境对登月飞船、月球车的环境适应性及可靠性提出了极为严格的要求。文章就月球表面综合环境模拟系统进行了初步的系统设计。该系统可实现月表尘埃、地形地貌、承载能力及摩擦效应、真空、温度交替变化等环境因素的综合模拟,可为登月飞船及月球车的设计、优化以及最终的系统验证提供试验平台。
李芸,姜景山,王振占,张德海,张晓辉
《中国工程科学》 2013年 第15卷 第7期 页码 106-112
本文利用理论研究的结果,建立了月表物理温度反演模型,结合嫦娥一号微波探测仪(CELMS)数据对全月球物理温度进行了反演。同时分析了物理温度变化对微波辐射的影响及其与表面地形等的关系,为其他月表信息反演提供了依据和物理温度的测量信息。
栾恩杰
《中国工程科学》 2006年 第8卷 第10期 页码 31-36
人类对月球的探测显示了人类的智慧和能力,也带动了人类社会及科学技术的进步和发展。中国以“绕”、“落”、“回”为标志的探月工程是中国航天的第三个里程碑性工程,既是国力强大的体现,也是中国航天能力的表征。
Management innovation of Chang’e-5 project
《工程管理前沿(英文)》 2021年 第8卷 第4期 页码 620-626 doi: 10.1007/s42524-021-0165-1
关键词: lunar exploration sample return systems engineering project management
龙乐豪,王小军,果琳丽
《中国工程科学》 2006年 第8卷 第11期 页码 25-28
总结了国外航天运输系统的现状及发展趋势;对比分析了我国长征系列运载火箭的现状和差距;提出了增强我国进入空间能力的五个发展方向,即改进现役运载火箭、研制新一代运载火箭系列、发展快速机动发射小型运载火箭、具备载人登月及深空运输能力、探索重复使用运输技术。
Landing control method of a lightweight four-legged landing and walking robot
《机械工程前沿(英文)》 2022年 第17卷 第4期 doi: 10.1007/s11465-022-0707-1
关键词: landing and walking robot lunar exploration buffer landing compliance control
Measurement of dynamic fracture toughness and failure behavior for explosive mock materials
Pengwan CHEN, Zhongbin ZHOU, Shaopeng MA, Qinwei MA, Fenglei HUANG
《机械工程前沿(英文)》 2011年 第6卷 第3期 页码 292-295 doi: 10.1007/s11465-011-0237-8
In this work, a pre-cracked semi-circular shaped explosive simulant was loaded using a split Hopkinson pressure bar (SHPB). A high-speed camera was used to capture the deformation and fracture process of the specimen in situ. The digital images were processed using the digital image correlation (DIC) method. Next, full displacement and strain fields were obtained. The displacement vector field shows that the specimen fractured under tensile stress action. The strain field can be used to predict the crack propagation. Results show that the method of combined DIC and SHPB is effective to study the dynamic deformation and fracture behavior of explosive simulants. In addition, the specimen was loaded using a drop weight. The fracture toughness of the specimen was preliminary measured.
关键词: digital image correlation polymer bonded explosive simulant split Hopkinson pressure bar (SHPB) semicircular bending test deformation fracture toughness
月球车叶片伸缩式步行轮的力学分析和性能优化 Article
杨璐, 蔡博文, 张荣辉, 李克宁, 张子贤, 雷洁浩, 陈百超, 王荣本
《工程(英文)》 2020年 第6卷 第8期 页码 936-943 doi: 10.1016/j.eng.2020.07.009
在探月工程计划中,月球车的车轮系统是月球车总体设计系统的重要子系统之一。由于月表地形复杂,同时受限于月球车有限的空间,因此大大增加了车轮系统设计和优化工作的难度。本研究的主要目标是针对自主设计的月球车机械结构,建立一个原理型样机以对其性能进行优化。研究的主要工作包括:为应对月表复杂路况,提出了一种适配月球车正反四边形悬架的新型叶片伸缩式步行轮;以功耗最小化为目标,在保证障碍通过性的前提下,分析车轮运动过程中受力情况以实现对车轮的性能优化;最后,基于数字仿真和综合实验方法,验证了新型车轮系统在实际实验中可以达到按需伸缩叶片和节约能耗的效果。本文的研究成果为中国月球车的研究和开发提供了一种技术参考。
标题 作者 时间 类型 操作
Printability and hardening performance of three-dimensionally-printed geopolymer based on lunar regolithsimulant for automated construction of lunar infrastructure
期刊论文
Development of lunar regolith-based composite for - 3D printing via high-pressure extrusion system
期刊论文
Measurement of dynamic fracture toughness and failure behavior for explosive mock materials
Pengwan CHEN, Zhongbin ZHOU, Shaopeng MA, Qinwei MA, Fenglei HUANG
期刊论文