Degree: Ph.D.
Major: Mechanical Design and Theory
Thesis Title: Study on mechanical characteristics of lander attachment drilling anchoring for asteroid exploration
(面向小行星探测的着陆器附着钻进锚固力学特性研究)
- 基于空腔膨胀理论建立了锚杆阻力随构型参数变化的数学模型,优化获得了能够提供最大锚杆阻力的构型参数;基于破坏面理论建立了抗拔极限承载力的计算模型,获得了最优构型锚杆在竖直上拔条件下的极限承载力。
- 建立了着陆器在锚固失效过程的动力学模型,筛选了对锚固失效影响较为显著的着陆器构型参数,利用离散元仿真分析了着陆器构型参数对锚固力的影响规律,可为小行星着陆器结构参数的设计提供依据。
- 建立了复杂工况下着陆器锚固失效过程的离散元模型,获得了不同方向外力与钻进深度组合条件下,锚固装置所提供的极限锚固力变化规律,揭示了外力方向与钻进深度组合影响极限锚固力的机理,即极限锚固力变化是由小行星表面地质材料受力形式、锚杆脱离地质材料形式和地质材料受力范围变化引起的。
- 搭建微引力试验平台并借助数字图像相关法开展了锚固试验,获得了不同工况和锚固介质条件下极限锚固力变化与裂纹萌生规律,揭示了锚固失效过程中小行星表面地质材料的破坏机理,即锚杆上方地质材料在拉伸裂纹的作用下发生剪切破坏并形成破坏面。
Publication:
- Mengxue Li, Dewei Tang, Qiquan Quan*, Zongquan Deng, “Investigation of the asteroid triple-drill anchoring force under complicated working conditions,” Powder Technology, vol. 428, 118804, 2023.
- Mengxue Li, Dewei Tang, Qiquan Quan*, Tingzhang Wang, Zhiyuan Kong, Zongquan Deng, “Experimental investigation on drilling anchorage for asteroid exploration based on digital image correlation,” International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, vol. 170, 105522, 2023.
- Mengxue Li, Dewei Tang, Qiquan Quan*, Zhiyuan Kong, Tingzhang Wang, Zongquan Deng, “Investigation of influence on the asteroid triple-drill anchoring force,” Powder Technology, vol. 418, 118324, 2023.
- Mengxue Li, Qiquan Quan, Dewei Tang*, Tingzhang Wang, Zongquan Deng, “Numerical investigation and optimisation of the anchor rod configuration in a drilling anchor for asteroid exploration,” Applied Mathematical Modelling, vol. 117, pp. 494–512, 2023.
- Mengxue Li, Dewei Tang, Qiquan Quan*, Zhijun Zhao, Fan Guo, Linzhi Meng, Zongquan Deng, “Investigation on the ultimate uplift capacity for asteroid exploration in drilling anchoring process: numerical modeling and DEM simulation,” Advances in Space Research, vol. 68, iss. 7, pp. 3026–3036, 2021.
Award:
- SMC一等奖学金
- 国家建设高水平大学公派研究生项目奖学金
Project:
- 面向小行星锚固的双能量流驱动超声波钻探器作动机理研究,国家自然科学基金委员会,项目编号:51975139
- 力封闭式弱引力小行星钻进锚固作用机理研究,国家自然科学基金委员会,项目编号:52105012
- 极端条件下未知地外天体星壤超声波钻进物理机制及规律研究,国家自然科学基金委员会,项目编号:5201101732
- 弱引力小行星超声波钻进力封闭锚固机理研究,机器人技术与系统国家重点试验室自主课题,项目编号:SKLRS202101C
- 超声波钻钻进和探测、采样技术理论研究及样机研制、试验验证,中国空间技术研究院,项目编号:JH20200256