面向月面工程的原位力学测试方法：演进、挑战与展望
高明忠1,2 王智鹏1 郝海春1 庞勇3 赵曾3 孙启臣3 谢晶2 高政1 杨本高2 周雪敏1 季冰1 尹忠旺3
1. 深圳大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室，广东深圳 518060
In-situ mechanical testing methods for Lunar surface engineering: evolution,challenges,and prospects
Gao Mingzhong1,2 Wang Zhipeng1 Hao Haichun1 Pang Yong3 Zhao Zeng3 Sun Qichen3 Xie Jing2 Gao Zheng1 Yang Bengao2 Zhou Xuemin1 Ji Bing1 Yin Zhongwang3
1. State Key Laboratory of Intelligent Construction and Healthy Operation and Maintenance of Deep Underground Engineering,Shenzhen University,Shenzhen 518060,China
摘要 月面工程的安全评估与设计，高度依赖于月壤抗剪强度参数(黏聚力c 与内摩擦角φ )的准确获取。由于月壤在形成与赋存环境上具有特殊性，其力学行为与地球土体差异显著，导致地球岩土工程中成熟的原位测试方法难以直接应用。为此系统梳理月壤的工程力学特性及地球原位测试方法的基本假设，结合Surveyor、Apollo、Luna及Lunokhod等典型任务中的原位测试实例，分析不同方法在贯入与剪切机理、参数反演逻辑上的适用性与差异。研究表明，历史月面任务通过平板压入、刮削挖槽、沟槽稳定分析、圆锥贯入-翼片剪切等多种测试方法，积累真实的月壤原位响应数据，验证经典土力学理论在月面环境下的部分适用性；然而，受限于任务条件，这些数据并未完全开放共享，且各类方法在加载路径、反演模型与标定体系上缺乏统一性与可迁移性，导致难以构建完整可靠的τ -σ n 强度包络，参数反演结果仍存在较大不确定性。基于此，该文从原位测试理论出发，探讨未来在多路径加载、应力状态表征与参数统一表达等方面的发展方向，以期为月面工程条件下原位测试方法的完善与演进提供参考。
关键词 ：
月壤 ,
原位土体测试 ,
触探 ,
抗剪强度 ,
月面工程
Key words ：
Lunar regolith
in-situ testing
penetration testing
shear strength
Lunar surface engineering
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