随着信息科技的迅猛发展,人类对太空事业的探索日益深入,传统的空间可展机构已经不能满足人类对太空探索的需求。因此,发展新型空间可展机构在各个领域受到了科研学者广泛的关注。星型张拉整体结构是一种节能高效的新型可展结构,其相对于传统的空间可展结构具有结构简单,可展性强、高收纳比、质量轻盈、可靠性高等优点,可以充分发挥星型张拉整体结构在空间领域的广泛适用性。本文主要以星型张拉整体结构为研究对象,研究其构件参数分析、结构折展运动分析,折展过程中参数化分析、结构刚度与静力学分析以及原理样机试验。具体研究内容如下:1.基于传统棱柱形张拉整体结构,构建星型张拉整体结构数学模型。分析了星型张拉整体结构的驱动方案,并通过对比最终选取中心构件驱动方式作为本文星型张拉整体结构的驱动方式,然后又搭建实物模型验证折展的可行性。推导了各构件长度与基本参数之间的关系,求得结构在径向收拢过程中中心构件的长度变化范围,并利用ADAMS软件进行仿真研究,对分析结果正确性进行验证。2.分析结构参数和在静力平衡状态下力学参数的关系,并进一步确定结构处于稳定状态下杆构件的直径与杆构件内力之间的关系。最后通过MATLAB软件分析以中心构件为驱动方式下结构径向收拢过程中基本参数变化,获得各基本参数在径向收拢过程中的变化规律。3.根据星型张拉整体结构的自身受力特点,推导构件刚度矩阵和整体结构的刚度矩阵。分析不同预紧力以及替换斜索构件的弹簧刚度对结构刚度的影响。最后,利用ABAQUS软件对星型张拉整体结构进行静力学分析,分析结构在折展过程中结构刚度的变化情况和外载荷作用位置对结构变形的影响。4.根据折展方案,设计样机的控制系统以及驱动系统,完成能够无线远程控制的原理样机模型的研制以及试验测试。对原理样机进行折展功能试验,验证了可展星型张拉整体机构方案的可行性;对折展过程中各构件内力关系进行试验分析,对理论分析结果进行检验;对样机模型进行静刚度测试试验。