基于微观岩石力学试验和NWA13618陨石的小行星岩石力学参数分析

未来人类的地外天体勘探、太空资源开发、地外基地建设等活动都离不开岩土工程技术的发展。目前，人类获得太空岩石样本仅有太空飞行器取样和收集陨石两种途径。由于陨石存量稀少、价格昂贵、尺寸小并且形状任意，因此难以加工成传统力学试验与模拟（mechanical testing&simulation，简称MTS）材料试验机等宏观岩石力学试验所需要的高质量标准岩样。基于微观岩石力学试验和统计分布模型，发展了适用于小尺寸陨石的力学参数测量新技术。首先，应用矿物自动定量分析系统（TESCAN integrated mineral analyzer，简称TIMA）获得NWA13618陨石成岩矿物组成、含量和分布。然后，利用网格纳米压痕技术进行大量压痕试验获得多点弹性模量；之后，利用高斯混合模型，统计求解NWA13618陨石中4种主要矿物的力学参数。橄榄石、辉石、铁镍金属、长石的弹性模量分别为116.73、101.77、87.24、70.74 GPa；最后，基于岩石力学试验结果，采用Mori-Tanaka均质化方法获得NWA13618陨石宏观cm尺度弹性模量为90.48 GPa。提出的微观岩石力学试...