月球是地球的卫星,有着得天独厚的地理优势、丰富的资源和极高的利用价值。近年来,国际上再次出现月球探测的新高潮。以月球为主的深空探测也是我国航天事业近期重点发展的方向之一。2009年3月1日,“嫦娥一号”卫星成功撞击月球,标志着我国探月一期工程的顺利完成,我国的探月活动进入了二期工程:月球软着陆探测和自动巡视勘察。着陆器主结构和软着陆机构的设计是月球软着陆探测的基础,而结构力学分析是着陆器主结构和软着陆机构设计的重要手段和工具。本文基于月球软着陆器的探测任务和飞行程序,根据着陆器主结构和软着陆机构设计的一般原则、要求和过程,进行了着陆器主结构和软着陆机构的设计和分析。本文首先根据设计要求给出了月球着陆器主结构和软着陆机构的设计方案,在此基础上,在有限元软件MSC.Patran对着陆器整体结构进行合理的简化,并建立相应的有限元模型。然后,利用有限元软件对着陆器整体进行结构静力分析、模态分析和频率响应分析,其中静力分析考虑的是着陆过程中的最大过载时刻,模态分析和频率响应分析考虑的是发射过程(着陆器被放置在运载火箭整流罩内部)。分析结果表明,所设计着陆器满足着陆器在工作过程中的强度和刚度要求。最后,介绍了月球表面主要的环境特征以及相应的模拟方法,研究了其在月球着陆器着陆冲击试验中的应用以及具体的试验方案。本文研究结果对月球着陆器设计具有一定的借鉴意义。