摘要：我國(guó)探月三期工程采用回轉(zhuǎn)沖擊鉆對(duì)月表月壤進(jìn)行預(yù)計(jì)深度為2米的采樣作業(yè),采樣過(guò)程中鉆頭由于鉆削產(chǎn)生的切削熱完全由鉆具本身導(dǎo)熱傳遞。由于月球的超高真空度以及苛刻的溫度環(huán)境,導(dǎo)熱效率相較于地面鉆探低。同時(shí),由于鉆進(jìn)工況的未知性,鉆具可能會(huì)形成局部高溫區(qū)域,這會(huì)使鉆具的整體性能降低,尤其對(duì)鉆具的取心性能影響最大。通過(guò)EDEM軟件,建立不同形狀及顆粒大小的月壤顆粒微元模型,組成月壤仿真模型,基于高溫小顆粒群法,開(kāi)展鉆進(jìn)過(guò)程月壤熱特性仿真研究,研究溫升顆粒的分布規(guī)律,并根據(jù)這一分布規(guī)律建立溫升顆粒數(shù)量與溫升之間的關(guān)系式。另外,在模擬月壤鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)中,在原有的取芯鉆具上補(bǔ)充若干溫度測(cè)量點(diǎn),通過(guò)光纖光柵傳感技術(shù),開(kāi)展鉆具熱特性實(shí)驗(yàn)研究,獲得了鉆頭不同位置區(qū)域的溫升規(guī)律,以及回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率對(duì)鉆具溫度的影響規(guī)律。溫升顆粒數(shù)量模型以及常規(guī)熱特性實(shí)驗(yàn)均能實(shí)現(xiàn)鉆具溫升情況的預(yù)測(cè),為后續(xù)鉆具在擬實(shí)月球環(huán)境及惡劣工況下的熱安全性研究提供依據(jù)。