航天推进剂贮箱是航天运载器的重要部件，主要用于贮存并按工作要求向发动机提供推进剂。而金属膜片贮箱是其中一种适用于空间工作的推进剂管理装置，由于金属膜片贮箱具有密封性好、寿命长、相容性好、排出效率高等优点，其研制已成为热点。　　 膜片与贮箱壳体密封连接，工作时，增压气体挤压膜片，将推进剂输送到管路，实现推进剂的供应。其间，膜片经历了从上半球翻转到下半球的弹塑性大变形过程。因此，贮箱膜片能否有效稳定的翻转是影响贮箱性能的关键因素。　　 本文以推进剂贮箱金属膜片为研究对象，采用大变形弹塑性有限单元法，对其翻转变形行为进行模拟计算，并基于正交试验表，对影响贮箱指标的参数进行灵敏度和显著性分析，主要研究内容如下：　　 (1)研究金属膜片的翻转变形行为。采用非线性有限元软件MSC.Marc，建立金属膜片的三维壳单元模型，分别对半球形金属膜片和锥柱形金属膜片的翻转变形过程进行数值模拟，总结出金属膜片的翻转变形规律和顺利稳定翻转的条件。　　 (2)研究金属膜片的翻转失效情况。对不同结构参数膜片的变形过程进行数值模拟，分析其翻转失效状态及翻转失效原因，总结出膜片各参数对翻转效果的影响，为金属膜片的设计及控制膜片的失效提供了参考依据。　　 (3)研究影响贮箱指标的参数的灵敏度和显著性。基于正交表，对影响贮箱指标的各参数的小幅波动做极差和方差分析，确定各参数对贮箱各项指标影响的灵敏度和显著性大小，并总结其规律，指导金属膜片的设计和生产。　　 通过以上研究，得出本文主要结论如下：　　 (1)合理的膜片结构和参数能保证膜片的顺利翻转变形，参数的不合理设计会导致膜片不同程度的失效。　　 (2)影响推进剂排空率的参数灵敏度排序：厚度＞公切线锥角＞外载＞圆弧段半径＞预弯边半径＞公切线长＞弹性模量。　　 (3)影响膜片翻转偏心程度的参数灵敏度排序：预弯边半径＞公切线锥角＞圆弧段半径＞弹性模量＞公切线长＞外载＞厚度。　　 (4)对推进剂排空率影响显著的参数为：膜片厚度、公切线锥角和外载；对膜片翻转偏心程度影响显著的参数为：预弯边半径、公切线锥角和圆弧段半径。