月球表面的月壤采样是探月活动中具有重要意义的一项任务,研究表明月壤中分布着不同粒度的块状月岩,相较于月壤而言直径、硬度更大,会对钻探取样的工作造成不同程度的影响和阻碍。取样机构采用回转切削加上冲击钻进相结合的方法能够大大提高取样效率,而月面环境的低重力、近真空、极大温差等恶劣条件以及航天工程的节能需要都限制了采样机构的效率提高。本文选取硬度接近于月岩的两种类岩石材料红砖、砂岩进行试验及仿真,研究钻具的冲击参数对于破碎岩石效率的影响。首先对于选择的红砖、砂岩两种材料制备试样进行硬度测定以及静载力学实验,以测得材料的物理力学基本参数。包括确定硬度级别;测定块体密度、含水率及孔隙率等物理参数;单轴压缩实验测定抗压强度、弹性模量和泊松比;巴西劈裂实验测定抗拉强度。然后通过霍普金森杆动态压缩实验,测得两种材料不同应变率下的动态应力-应变曲线,并分析了岩石材料动态冲击作用下的破碎情况,建立了统计损伤模型,为之后的数值模拟提供依据。在ANSYS/LS-DYNA有限元仿真软件中建立霍普金森压杆试验的仿真模型,选择适合脆性岩石材料的HJC本构模型,利用测得的物理力学基本参数和经验公式确定模型的部分参数,然后通过数值仿真拟合动态试验中取得的应力-应变曲线,修正材料模型的敏感参数,最终确定了全部的材料模型参数,作为本文的基础,也为以后这两种材料的仿真提供参考。最后,参照冲击机构建立钻头、钻杆以及月岩模型,采用确定的两种材料本构模型参数模拟月岩,通过分组建立对照实验的方法,研究并分析了转速、冲击速度及不同的波形载荷对冲击机构破碎不同硬度岩石的效率产生的影响趋势,有利于进一步优化机构的冲击参数,提高冲击破碎月岩的能力。