月壤水冰钻进过程样本温升仿真预示方法及系统

    公开(公告)号:CN116127714A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202211624663.1

    申请日:2022-12-16

    摘要: 本发明公开了一种月壤水冰钻进过程样本温升仿真预示方法及系统,属于月球水冰探测、温度场仿真技术领域,其中,该方法包括:根据极地月壤性质匹配月壤特性参数,根据月壤特性参数建立月壤水冰颗粒系统;获取钻杆内径、外径、壁厚以及瞬时热源的发热量和发热功率输入EDEM仿真软件中建立钻具理论温升模型;基于水冰颗粒系统和钻具理论温升模型进行单齿切削仿真试验,确定热源点和生热能量分配比例;整合月壤水冰颗粒系统、钻具理论温升模型和生热能量分配比例建立机‑壤作用离散元温升模型。该方法增加了对流、热辐射等传热形式仿真,建立的仿真模型更接近真实情况,进而获得仿真模型可以对进行钻进过程中钻具和月壤水冰温升预示。

    模拟月壤钻探取心热力特性参数综合试验台

    公开(公告)号:CN102749191A

    公开(公告)日:2012-10-24

    申请号:CN201210250288.9

    申请日:2012-07-19

    IPC分类号: G01M13/00

    摘要: 本发明公布了一种模拟月壤钻探取心热力特性参数综合试验台,其特征在于机架设置在基座上,机架下方设有月壤桶,机架上设有垂直的导轨,导轨上滑动连接有钻机;机架上方设有旋转轴,旋转轴连接有恒力加载轮,恒力加载轮表面螺旋凹槽内缠绕有牵引绳,牵引绳一端固定在恒力加载轮上,另一端连接加载块,旋转轴上连接有蜗轮,对应蜗轮机架上设有蜗杆,蜗轮与电机驱动轴连接,旋转轴上连接有加载齿轮,钻机通过与加载齿轮和支撑齿轮啮合的链条连接;钻杆与钻头间设有轴向力传感器和扭力传感器,钻头上连接有温度传感器,三种传感器引线与过孔滑环连接;本试验台结构紧凑,测量精度高,能够反应真实的工况,对深空探测意义重大。

    模拟月壤钻探取心热力特性参数综合试验台

    公开(公告)号:CN102749191B

    公开(公告)日:2015-02-11

    申请号:CN201210250288.9

    申请日:2012-07-19

    IPC分类号: G01M13/00

    摘要: 本发明公布了一种模拟月壤钻探取心热力特性参数综合试验台,其特征在于机架设置在基座上,机架下方设有月壤桶,机架上设有垂直的导轨,导轨上滑动连接有钻机;机架上方设有旋转轴,旋转轴连接有恒力加载轮,恒力加载轮表面螺旋凹槽内缠绕有牵引绳,牵引绳一端固定在恒力加载轮上,另一端连接加载块,旋转轴上连接有蜗轮,对应蜗轮机架上设有蜗杆,蜗轮与电机驱动轴连接,旋转轴上连接有加载齿轮,钻机通过与加载齿轮和支撑齿轮啮合的链条连接;钻杆与钻头间设有轴向力传感器和扭力传感器,钻头上连接有温度传感器,三种传感器引线与过孔滑环连接;本试验台结构紧凑,测量精度高,能够反应真实的工况,对深空探测意义重大。

    一种月球冰壤钻进过程水冰挥发温升计算方法及装置

    公开(公告)号:CN118760809A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202410429774.X

    申请日:2024-04-10

    申请人: 广州大学

    摘要: 本公开提供了一种月球冰壤钻进过程水冰挥发温升计算方法及装置,该方法包括根据平面状态下的水冰饱和蒸汽压公式,计算真空低温环境下平面水冰的挥发速率;根据月壤水冰赋存状态,构建球状冰壤颗粒物理模型;基于开尔文方程,对平面状态下球状冰壤颗粒中的水冰饱和蒸汽压进行修正,获得曲面状态下球状冰壤颗粒的水冰挥发速率;根据预设的球状冰壤颗粒中水冰的挥发面积,并基于所述水冰挥发速率,计算确定钻进过程中球状冰壤颗粒的水冰挥发量;计算确定球状冰壤颗粒水冰挥发产生的热量;根据球状冰壤颗粒水冰挥发产生的热量计算确定球状冰壤颗粒的温升。以解决现有技术中缺乏冰壤混合物的微观模型及综合的水冰挥发理论计算方法问题。

    一种磁性微型机器人及其制备方法

    公开(公告)号:CN116749151A

    公开(公告)日:2023-09-15

    申请号:CN202310732287.6

    申请日:2023-06-19

    申请人: 广州大学

    IPC分类号: B25J7/00 B25J19/00

    摘要: 本发明涉及微型机器人技术领域,尤其是涉及一种磁性微型机器人及其制备方法,包括以下步骤:将磁混光刻胶滴涂在打印好的微型机器人的表面,将其置于70‑90℃的环境中静置3‑8min,然后于常温下静置50‑70min,经显影后,得到磁性微型机器人;其中,所述磁混光刻胶包括光刻胶和磁性粒子,所述微型机器人通过飞秒激光直写仪打印得到。本发明磁性微型机器人的制备方法具有制备成本低、加工时间短、磁场控制效果稳定、响应时间快等优点,具有广阔的应用前景。

    基于DEM计算钻具钻进过程中温度变化的方法及系统

    公开(公告)号:CN115828630A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211689141.X

    申请日:2022-12-27

    申请人: 广州大学

    IPC分类号: G06F30/20 G06F119/08

    摘要: 本发明提供了一种基于DEM计算钻具钻进过程中温度变化的方法及系统,该方法包括建立钻具几何模型,将钻具离散为等高的钻具微元,并划分计算时间步长;建立用于表示钻具几模型的一维非稳态导热微分方程,在当前计算的时间步长内,根据仿真测试环境,考虑对流换热或辐射散热对钻具钻进过程内部热量传递的影响,计算由钻具前端热源引起的钻具温度的变化;通过中心差分的方法计算二次导热,确定最终钻具温度的变化;进入下一时间步长,重复上述所有计算步骤;输出各时间步长下的钻具钻进过程温度变化仿真结果。本发明可以准确的计算出钻进过程中钻具在钻进过程中的温升变化,本方法计算精度高且适用于钻具钻进颗粒状物料的应用场景。

    一种模拟月壤水冰低温钻进排屑过程的测试装置及方法

    公开(公告)号:CN117191857A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311171146.8

    申请日:2023-09-11

    申请人: 广州大学

    摘要: 本发明提供了一种模拟月壤水冰低温钻进排屑过程的测试装置及方法,包括低温环境装置,低温环境装置包括低温箱体,月壤罐装置安装于低温箱体的内部,排屑装置包括排屑工作台、排屑毛刷和收集铲;第一温度传感器用于测量钻具排出的月壤水冰温度;第二温度传感器用于测量月壤罐体内月壤水冰的温度;第三温度传感器用于测量低温箱体内部环境温度。本发明低温环境装置可以适用于模拟不同类型的月壤水冰钻具进行采样,月壤罐装置为可旋转结构能够满足一罐土壤实现四次以上钻取的功能,排屑收集装置并对排出的土壤进行温度监测,从而达到模拟在低温下进行土壤钻进的过程,发现可能存在的样品扰动问题并进行排除和解决,取回高保真的月壤水冰。

    一种低温模拟月壤V形轨迹铲挖测试装置

    公开(公告)号:CN117147615A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311119635.9

    申请日:2023-08-31

    申请人: 广州大学

    IPC分类号: G01N25/00

    摘要: 本发明涉及测试装置技术领域,尤其是涉及一种低温模拟月壤V形轨迹铲挖测试装置。低温模拟月壤V形轨迹铲挖测试装置包括低温箱机构、液氮排气管、机架、直线运动机构、末端执行机构和月壤槽;所述液氮排气管、机架、直线运动机构、末端执行机构和月壤槽设置在低温箱机构内;该测试装置能够在模拟地外月壤铲挖特定V形轨迹时来检测分析月壤的特点,满足铲挖出的V型轨迹的角度要能够调节以及铲挖的速度也要能够调节,同时监测铲挖速度并测量铲挖所受到的载荷,还能够模拟月球低温环境的低温箱以及低温箱所需制冷剂、密封和润滑的问题,完成整个低温月壤铲挖过程的模拟实验。

    一种仿鳐鱼微型机器人及其制备方法和应用方法

    公开(公告)号:CN115258111A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202211014543.X

    申请日:2022-08-23

    申请人: 广州大学

    摘要: 本发明提供了一种仿鳐鱼微型机器人及其制备方法和应用方法。本发明的仿鳐鱼微型机器人包括鱼身和分别设置在鱼身两侧的左鱼鳍和右鱼鳍,左鱼鳍和右鱼鳍均被磁化,左鱼鳍和右鱼鳍前端的磁化方向与后端的磁化方向相反,在外部三维磁场的驱动控制下,左鱼鳍和右鱼鳍能够波浪式摆动以使仿鳐鱼微型机器人在液体中漂浮并游动。本发明的仿鳐鱼微型机器人结构和制备方法简单,操控方式简易,左鱼鳍和右鱼鳍在外部三维磁场的驱动控制下能够产生波浪式摆动,从而驱使仿鳐鱼微型机器人完成漂浮、游动、转弯等特定动作,在液体中具有良好的游动操控效果,在微机械研究、工业、生物医学、军事等领域具有较大的应用价值。