空间可展开结构具有在发射时能够收纳到很小体积从而储存在整流罩里,到太空释放后又能够展开为预先设计好结构的特点。在航天领域应用越来越广泛。本文首先回顾了近年来可展结构的发展以及在太空领域的应用,包括太阳帆、空间可展天线和弹簧卷尺等可展开结构。本文在剑桥大学展开结构实验室提出的Deployable Support Structure(?)基础上,引入横向折叠,设计与分析了折板筒体式双向可展柱状抛物面天线。该天线由反射面、背面、侧面等曲板通过铰链线相连围成筒体结构,反射面由具有矩形边界的柱状抛物面给出。采用ABAQUS/Standard进行了足尺模型反射面的成型分析,考虑弹性变形,计算了成型到位后反射面的型面精度,结果表明理想状态下型面精度(RMS)为0.15mm左右。通过几何分析,给出了铰链线(裁剪曲线)与天线反射面形状的几何关系,侧板的裁剪模式可由所需设计的抛物面天线曲线解析得到。对结构几何概念进行进一步分析,得到了天线反射面形状与旋转角度之间的关系,有助于实现可连续变化口径、焦距的柱状曲面天线。从数学上解释了该类结构的‘旋转极限’现象。利用PP板材制作了反射面尺寸为1000×1719.8×lmm的缩比模型,并且进行展开、收拢试验,验证了缩比模型的展开、收拢过程。该类抛物面天线由折叠时薄板自身储备的弹性应变能及弹簧卷尺储备的弹性应变能展开到位,展开后可由铰链锁定。基于非接触式测量法进行了基频的测试,传统的加速度传感器因其质量偏大,对低频率的轻柔结构(膜结构等)不适用,本文基于针孔成像的双目视频测量模型方法,采用非接触式方法测量结构低阶频率。采用ABAQUS有限元计算进行验证时,首先进行了材料力学性能的单向拉伸试验获得材料参数,然后建模进行频率分析；ABAQUS计算结果与测量结果吻合,验证了计算模型的正确性。采用ABAQUS有限元软件进行了模态分析以及动力响应分析。采用不同方案对其进行加固,分析表明,采用增加侧板和周边卷尺弹簧的方式可以显著提高结构基频且对结构的展开不造成明显影响。分别采用ABAQUS中的稳态动力分析--子空间映射法对天线结构进行谐响应分析,模态动力学模块对天线结构进行瞬态动力学分析,结果表明外界激励容易引起结构前三阶的振动。采用商用电磁计算软件Feko对折板筒体式双向可展柱状抛物面天线展开到位后的反射面进行了初步的电性能分析,天线采用线性阵列馈源。与剑桥大学的单向折叠方案相比,在收纳比、天线的工程应用性等方面更有优势。该结构三个方向刚度均较好,具有很高的刚度-质量比。为此类天线的进一步应用提供了理论支持。