作为地球唯一的自然卫星，月球是探测外太空的理想平台，拥有非常丰富的矿产资源。因此，对月球资源的探测与开发极其重要。世界各航天大国正在紧锣密鼓地开展各自的探月计划。为完成“绕”、“落”、“回”探测任务，我国也正在稳健地实施以月面着陆与巡视为核心的探月二期计划。实现探测器安全平稳着陆是所有月面活动的前提。作为与月壤直接冲击接触的着陆器部件，足垫的力学响应关系到着陆完全及后续工作的实施。因此，对着陆器足垫与月壤相互作用的研究意义重大。　　 针对着陆过程的运动特性，作者开展了足垫与模拟月壤竖直方向和水平方向的试验、理论和数值研究。在竖直方向上：基于自行研制的冲击装置开展了1/6模型试验，获得了宝贵的冲击试验成果；总结了现有的冲击理论模型，结合试验成果对不同简化模型进行了评价；通过室内试验得到了模拟月壤和接触界面各方面的物理力学参数，成功建立了竖向冲击三维动力有限元模型，获得了足垫冲击过程的动力响应，将数值分析结果与试验结果进行对比，从而验证了模型的合理性，揭示了足垫对月壤的竖向冲击作用。在水平方向上：基于对滑移数学力学模型的研究，利用自行研制的拖曳装置，开展足垫水平滑移的模型试验，揭示了四种不同因素对足垫水平滑移特性的影响。各章节研究内容如下：　　 1.总结了目前关于月壤、模拟月壤、结构与月壤相互作用以及着陆缓冲机构四方面的研究现状，提出了本硕士论文的研究路线，目的在于揭示足垫与月壤的相互作用。　　 2.总结了月壤的物理力学性质，探讨了模拟月壤的物理力学性质，并与真实月壤进行比较。基于摩尔库伦模型和剑桥模型的研究，初步建立了模拟月壤的本构模型，结合模拟月壤、福建中级砂和ISO标准砂的静力三轴试验成果，对该本构模型进行验证。　　 3.基于自行研制的冲击模型试验装置，开展了着陆器足垫冲击的1/6模型试验，获得了冲击接触瞬时足垫的动力响应，测量了冲击作用持续时间，进一步得到了响应峰值与冲击动能的经验关系式。　　 4.基于145组室内单元体试验成果，获得了模拟月壤以及月壤-足垫界面的试验参数，建立了足垫竖向冲击模拟月壤的三维有限元动力模型，从而获得了足垫冲击模拟月壤瞬时的动力响应结果，通过与3中试验结果进行对比，进一步验证该方法和有限元模型的合理性。　　 5.由于着陆器足垫的冲击过程为刚体冲击地基土体的过程，作者总结了截至目前学者针对此竖向冲击过程主要的理论模型，并结合3中的试验结果对各理论研究进行综合评价。　　 6.利用自行研制的水平拖曳模型试验装置，针对模拟月壤的相对密实度、足垫的水平速度、转动角度、刺入深度四个因素，开展了足垫水平滑移试验，研究了四个因素对足垫水平滑移特性的影响，通过与NASA拖曳试验结果的对比，进一步验证试验成果的可靠性。