材料在低温真空及低重力环境下的冲击韧性力学性能研究是进行月球着陆器设计中很重要的一部分,月球着陆器材料在月球环境中的冲击韧性力学性能将直接影响着陆器能否在月球环境中正常工作。因此要设计一套能够模拟月球环境进行冲击韧性试验的试验装置。首先,通过大量查阅国内外相关资料,获得实验装置的相关参数;根据不同的设计思路设计出两种方案,倾斜式及落管式冲击实验装置。采用了先进的三维实体数字化设计技术、虚拟样机技术和数字仿真技术;采用现代设计方法,进行有限元分析及运动分析,从中找出两种方案的优缺点;最终选择了落管式作为设计方案,设计制作低温真空及低重力环境下冲击韧性实验装置,并对其进行了深入研究,优化了系统参数。其次,综合利用了Solidworks软件及其有限元分析插件Cosmosworks和机械动力学仿真插件Cosmosmotion。在Cosmosworks中进行有限元分析,在Cosmosmotion中进行虚拟样机分析,实现了在计算机中的设计-分析-修正设计-预测性能的设计思想。利用虚拟样机技术实现机械部件设计的优化。通过分析不同结构形式的性能特点及具体加工工艺要求,确定最终的加工方案。最后,完成了低温真空及低重力环境下冲击韧性试验装置的调试,并应用该试验机完成了铝合金LF6试件的低温真空及低重力环境下的冲击试验,从而得出了LF6在低温真空及低重力环境下的冲击特性,为该种材料在月球车着陆器材料选择上提供了试验依据,为今后其它材料的试验完成了准备工作。