目前,我国探月工程（四期）月球极区探测任务拟采用动能侵彻式原位勘查仪对月球极区纵深剖面进行水资源探测及月壤力热物理特性研究。动能侵彻式探测具有环境适应性强,对主器资源要求低等优点。勘查仪以一定初始动能快速潜入月壤剖面,过程中伴随着能量快速转化,部分动能将以热能形式耗散。这部分热能会使勘查仪迅速升温,研究勘查仪升温-降温特性,简称温变特性,有效地利用该特性进行月壤原位科学探测,比如月壤热物性反演,剖面水冰层理分布特性等,具有很高的科学价值。低速侵彻（侵彻速度＜300 m/s）过程中弹体温升的主要热源为弹体和靶体（简称弹靶）之间剧烈摩擦产生的热能。设计了用于测量弹体金属材料与模拟月壤作用界面在不同工况下的摩擦系数的试验装置,得到了不同作用速度、作用压力下的摩擦系数变化规律。进行了模拟月壤侵彻试验,获得弹体力载曲线及弹头特定局部区域温变特性曲线。建立了弹体侵彻过程力学模型,并分析摩擦阻力、摩擦系数对弹体力载和侵彻深度的影响。利用离散元软件分析弹体侵彻过程的力载特性及弹体能量变化规律,包括弹体动能和弹靶摩擦能。利用侵彻力学模型,分析了侵彻过程中弹靶间摩擦力做功（简称摩擦功）特性,基于理论模型分析了弹体动能耗散项比重,包括模拟月壤内能和弹靶间摩擦功。针对影响弹体温升因素进行了分析,包括摩擦功在沿弹头轴向分布规律和摩擦功在弹头表面分布规律。利用有限元软件参数优化模块逼近弹体测温点温变特性曲线,分析了弹头表面不同区域的摩擦功与热能间转化率,得到弹体动能与侵彻结束后热能间的转化率。