月面环境下松软月壤是月球车车轮滑转、下陷而停滞不前的主要原因。因此,研究驱动轮与月壤间相互作用方式及其变化规律,对于提高月面探测车辆的通过性,从而保障月球车工作的可靠性具有重要意义。本文以火山灰和石英砂为主要原料制备了三种用于月面车辆试验用模拟月壤,利用研制的月壤—车轮土槽测试系统,对五种不同结构的月球车驱动轮在三种不同介质上的牵引特性进行对比试验,并分析不同车轮结构下模拟月壤的破坏失效形式、不同介质破坏形式、轮刺坑形状以及介质和车轮结构对车轮牵引性能的影响规律。分析了原始状态下模拟月壤圆锥指数(CI)分布情况,探究载荷及整备条件对CI值的影响规律,提出试验前模拟月壤一致性处理方法,在此基础上进行了被试刚性轮压痕试验和车轮压实土槽试验,根据车轮压痕面积、压痕深度以及车轮结构参数和行驶参数探讨车轮对模拟月壤CI值的影响,并计算了车辆圆锥指数作为评价月球车整车通过性指标和土壤—车轮系数作为评价月壤可行驶性指标。采用离散元方法细观分析了微重力环境下月壤力学参数变化对贯入阻力的影响规律和驱动轮结构参数,包括轮径、轮刺高度、轮刺宽度和轮刺数量对牵引性能的影响规律,并建立了车轮与模拟月壤相互作用有限元与离散元多尺度计算模型,在保证模拟精度的基础上,探讨提高模拟程序运算效率的途径。以上研究为月面探测车辆的驱动轮设计优化、模拟月壤一致性处理、原理样机通过性验证试验场地整备提供基础数据和测试方法。