[发明专利]一种磁拟月球表面重力场真空环境试验装置和试验方法

摘要

本发明公开了一种磁拟月球表面重力场真空环境试验装置和试验方法，所述装置主要由真空饱和桶、不锈钢盖板、真空泵和密封结构组成。密封结构由上、下固定锁帽和两个密封圈共同组成，实现密封环境中的轴向加载。利用本发明装置可以开展模拟月球表面重力场、真空环境下模拟月壤等多种岩土体材料的单轴压缩试验、拉伸试验、平板静载荷及静力触探物理模型试验，可模拟不同的真空环境，多种颗粒尺度、级配和加载速率条件；获得模拟月壤的变形、强度力学性质和工程特性与重力场、真空等因素之间的相关关系，分析、揭示月壤力学特性，特别是月壤弱内聚力、小抗拉强度的形成机理与演化规律，为典型地区月面工程所需月壤的基本力学与工程参数提供试验支撑。

主权项

1.一种采用电磁场模拟月球表面重力场真空环境试验装置，其特征在于：包括真空饱和桶(1)、不锈钢盖板(3)、真空泵(4)和光滑的加载圆杆(10)，真空饱和桶(1)为透明有机玻璃材质的、有底无盖的空心圆柱体结构，不锈钢盖板(3)盖在真空饱和桶(1)上，并通过环形硅胶密封圈(2)实现密封；在不锈钢盖板(3)上设置有排气孔、进气孔、仪器安装孔和加载孔，在排气孔内设置有内外丝球阀(6)，在进气孔内设置有进气孔球阀(13)，在仪器安装孔内设置耐震真空表(8)，真空泵(4)的高压气管(5)通过气动快速接头(7)与排气孔连通，通过真空泵(4)对真空饱和桶(1)进行抽真空，通过内外丝球阀(6)的闭合开关调节抽真空速率，通过进气孔球阀(13)平衡抽真空和试验过程中真空饱和桶(1)内外的气压，通过耐震真空表(8)对真空饱和桶(1)内真空度进行检测；加载圆杆(10)贯穿加载孔，在加载圆杆(10)的下端设置有法兰加载端头(11)，加载孔内设置有密封结构，在保证加载圆杆(10)能够相对自由移动的同时保证真空饱和桶(1)的密封性；在真空饱和桶(1)的底面设置有预留进气孔，在预留进气孔内设置有预留通气球阀(15)，通过预留通气球阀(15)在紧急情况下调节真空饱和桶(1)内外的气压；所述真空饱和桶(1)内放置有通气底座(14)，通气底座(14)的直径小于真空饱和桶(1)的内径，待检测样品(16)放置在通气底座(14)上方，位于法兰加载端头(11)正下方。