随着人类对太空的深入探究,大型太空机构如太阳光帆、太阳电池阵、太空天线的应用日渐广泛,空间薄膜充气展开机构作为其重要组成部分,也向着体积更小、质量更轻、工作状态更可靠的方向发展。因此,掌握其展开动力学特性具有深远的意义。本文研究的大尺寸可展薄膜和充气豆荚杆是充气薄膜展开机构的重要组成部件,针对机构展开过程中动力学问题,本文在总结了国内外研究进展的基础上,对薄膜结构的充气展开过程进行了数值仿真研究,主要研究内容如下:首先,本文讨论了薄膜充气展开过程数值仿真中涉及的重启动、部件接触、沙漏问题及控制体积法等基本理论,随后应用LS-DYNA软件,在对比了几种折叠方式之后,对大尺寸薄膜进行了折叠收纳,并对模型进行了修正,最后对其展开合理性进行了验证。其后,对充气展开机构的内部重要组件气囊、尼龙粘扣、豆荚杆分别进行了有限元模型的建立,并对其动力学性能进行了验证,随后,利用重启动功能,分步骤对充气展开结构进行了压平、卷曲和充气展开操作。接着分析了不同尼龙粘扣失效力和不同充气速率对充气展开过程的影响,并确定了合理的尼龙粘扣失效力和充气速率区间,为尼龙粘扣和充气装置的选择提供依据。随后,对整体空间结构的展开过程进行了模拟和分析,并对展开后工作状态下的模型进行了模态分析,得到了其结构基频和振动模态。最后,对本文进行了总结和展望,并对目前存在的问题和将来要开展的工作进行了梳理和规划。