该文对月壤机械性能测量器进行了总体结构设计,并对一些关键零部件进行了设计计算及力学分析,对测量数学模型的建立进行了研究.首先,该论文较详细地介绍了国外（尤其是美国和前苏联）对月壤的物理和机械性能研究的成果和发展情况,获得了一些对设计有用的数据资料.其次,从月球的高真空、低重力、高温差等环境特征入手,对月壤机械性能测量器应具备的功能进行了分析,并借鉴了地球上建筑工程中测量土壤机械性能的仪器的工作原理,提出了月壤机械性能测量器系统方案.再次,分别在旋转和移动两个工作状态下,对月壤机械性能测量器的钻杆进行了受力分析,计算出了钻杆在两个工作状态下的最大工作载荷,进而为其它零件的设计和电机的选用提供了依据.并应用ANSYS5.7工程软件对在旋转工作状态下的钻杆进行了有限元分析.最后,根据月球的特殊环境,提出了在模拟月球环境下进行实验来建立月壤机械性能测量器的测量数学模型的方法,并建立了基于试验数据的一元测量数学模型和二元测量数学模型.