[發明專利]工程用模擬月壤的配方設計及調整方法

有效

• 申請號: 201110142673.7
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102313573A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 李建橋;鄒猛;劉慶平;張銳;李秀娟;杜三虎;胡震宇;何玲;樊世超;蘇波;江磊
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 張建成

1.一種工程用模擬月壤的配方設計及調整方法，該方法包括以下步驟：

(一)原料選擇：

選擇輝南縣金川鎮的孤山黑灰色火山渣作為制備模擬月壤的原料；

(二)控制參數：

中值粒徑(D₅₀)、有效粒徑(D₁₀)、過篩重量占30％的粒徑(D₃₀)、控制粒徑(D₆₀)、不均勻系數(C_u)、曲率系數(C_c)；

(三)級配設計：

粒徑設計應滿足三個最基本的條件：(1)應符合月壤規律，48μm＜D₅₀＜300μm；(2)模擬月壤的粒徑分布曲線應在月壤粒徑曲線分布范圍內；(3)通過調節C_u、C_c，使得粒徑分布曲線形狀符合自然規律，保證模擬月壤力學特性應與真實月壤接近；

(四)配方設計：

配方采用同質材料，通過控制粒徑分布方法制備模擬月壤，即將生產加工的不同粒徑分布的原料顆粒，按照一定比例混合從而達到設計的粒徑參數，描述原料粒徑分布、預期粒徑分布和配方的線性方程組如下述公式所示：

a11x1+a12x2+...+a1nxn=b1a21x1+a22x2+...+a2nxn=b2...am1x1+a19,2x2+...+amnxn=bm---(1)]]>

即：A.X＝B

其中：A＝[a_ij]_m×n為系數矩陣，即原料的粒徑分布，在實際生產中為分選后不同目數的火山渣顆粒的粒徑分布；X＝[x_ij]_n×1為配方矩陣，為各目數原料的質量百分比；B＝[b_ij]_m×1為模擬月壤粒徑預期分布，通過小規模制備和力學性能試驗獲得；m＝19，分別代表粒級(μm)：10000、5000、2000、1000、500、250、100、75、60、50、40、30、20、10、8、4、2、1、0.5；n＝10，分別代表：3、4、8、10、18、40、60、16、200和325目；通過求解公式(1)可得模擬月壤配方；

(四)配方調整：

配方調整有兩種情況：一種情況是模擬月壤預期粒徑分布發生變化，模擬月壤粒徑分布的預期值是通過文獻歸納后經過小規模制備預試驗獲取的，為了獲得與真實月壤接近的力學性質，需要根據力學性質的具體情況對模擬月壤的粒徑分布參數進行調整，從而導致配方改變；

另一種情況是公式(1)中的系數矩陣A發生改變，也就是制備模擬月壤原料的粒徑分布發生了改變，這是由于規模化生產過程中，工藝、設備和人為因素變化造成的，這就需要在模擬月壤制備實施過程中對配方進行動態調整。