空间充气可展结构的展开动力学分析随着太空技术的发展越来越多的受到诸多科研工作者的关注,因其相比于传统展开结构具有低质量、收拢体积小等不可替代的优点。但模拟太空环境来进行可展结构充气展开的地面试验比较困难,因此有限元模拟仿真成为重要的研究手段。为了增加空间结构在充气展开时的稳定性和可靠性,实现空间结构的顺利展开,同时完成其工程目标,本文进行了以下研究工作:(1)创建了尼龙搭扣和单根气囊有限元模型,将尼龙搭扣试验和仿真结果进行对比,并且基于控制体积法模拟气囊的充气,验证模型的可靠性。(2)针对空间膜杆结构中的重要支撑结构豆荚杆展开研究,对比两种建立单杆充气模型的方案,选择分布建模法,经过压平、卷曲收拢和充气三个步骤的仿真分析,豆荚杆可以平稳、有序的充气展开。同时,分别研究在不同尼龙搭扣粘接面积和充气质量流量下,对豆荚杆充气展开的影响。匹配合适的尼龙搭扣面积和充气流量,使得豆荚杆充气展开振动最小、最符合实际工程要求。(3)在豆荚杆的基础上,研究整体膜杆结构展开过程,为满足大规模计算需求,提高计算效率,采用并行计算技术来模拟仿真。分析在不同充气质量流量下,膜杆结构展开过程和气囊内部压力,得到可使膜杆结构稳定充气展开的各项参数,为实际应用提供指导。基于本文的研究结果,不仅从理论上探索了充气展开过程中气固耦合等问题,还为膜杆结构试验提供一定的指导,包括参数设置和结构选型等,同时也为实现膜杆结构在大型空间机构上的应用奠定了基础。