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月球环境与地球的不同致使月壤的物理力学特性与土壤有较大的差别。中国正在实施的”嫦娥计划”月球探测工程要实现着陆器的安全着陆和月球车的月面探测,着陆器和月球车将直接作用于月壤。目前针对月球车结构、地球环境下模拟月壤物理力学特性和月球车车轮与模拟月壤相互作用关系的研究较多,但在小重力环境下对上述的研究较少,因此,在模拟小重力环境下对模拟月壤的力学特性进行研究,并与地球环境下的结果进行对比,探索不同重力加速度下模拟月壤力学特性参数变化规律,并通过研究车辙的形态研究轮壤作用关系,对于模拟月壤和高通过性能月球车的研制具有重要意义。本文以国家重大科学战略“嫦娥计划”探月工程为背景,参照真实月壤力学特性的参数值范围,对面向月面巡视探测器而研制的JLU系列模拟月壤的原料、制备和力学特性进行了研究;研制了模拟小重力环境试验台;通过试验台对JLU系列模拟月壤在不同模拟重力环境下的承压特性进行试验,并对试验结果进行了深入分析;利用PFC离散元仿真软件对模拟月壤承压特性进行仿真分析;利用月壤车—土槽测试系统,采用不同车轮作用于松散状态下的模拟月壤,通过研究不同转速,轮上载荷和滑转率条件下,不同结构的车轮作用于模拟月壤上所产生的车辙形貌,研究了模拟月壤的可行驶性能,优选出了行驶特性较好的模拟月壤和车轮;本文研究内容对于着陆器、月球车和模拟月壤的研制提供了技术参考。