□ 田 野 □ 李晨昊 □ 李楠楠 □ 赵 宇 □ 于佳鑫 □ 葛坦龙

哈尔滨商业大学 轻工学院 哈尔滨 150028

1 研究背景

我国是世界上第三个实现月球采样返回的国家,在探索月球时发现了无法实时辨识钻进采样对象的问题[1-2]。

应力波反射法在锚杆无损检测、桩身缺陷分析、钻进对象识别等方面有广泛应用,通过低应变反射波可进行桩基检测,在发现浅层部位信号异常时可以清楚识别浅层缺陷[3-4]。刘飞等[5]建立了钻杆与月壤相互作用的力学模型,奠定了钻杆与月壤相互作用的理论基础。王晓瑜[6]建立了液压锚杆钻机冲击钻进的有限元模型,分析了应力波的产生、传递及冲击能大小对钻进效果的影响,验证了应力波及冲击能随时间的变化情况与锚杆钻机实际工况相一致。刘刚等[7]提出了一种钻头钻进不同介质时的振动信号特征识别方法,通过提取和处理特征信号,区分钻进地层的特性。张建霖等[8]通过建立桩-土系统力学模型,提出了考虑桩土相互作用的应力波动方程特征线解法,应用优化方法对桩身缺陷进行定量识别。路明雨等[9]进行了地外天体采样器钻进过程的仿真分析,得出冲击机构在冲击钻进过程中应力波的产生、传递,以及钻进碎岩效果。李文[10]采用钻进响应特性来识别岩体特性,基于钻进动力学模拟系统开展了岩体的钻进响应特征研究,获取钻杆中的应力波,作为响应特性的评价指标。

基于钻进对象的特征辨识经验,可以采用冲击钻具与应力波反射法相结合的方式,对模拟月壤的特性进行辨识。……