随着航天事业的不断发展,使得在航天工程中越来越多地应用到了各种大型在轨结构。但是由于火箭内部容积的限制,很多时候碍于尺寸问题,无法将预期的非折展机构直接输送到太空中,各类可折展机构便在航天工程中得到了广泛的应用。而传统的折展机构在空间中应用时,需要添加电机等设备来提供动力,且需要额外的锁紧机构来保持稳定,使得机构结构复杂,质量偏大。本文设计出适用于空间折展机构的柔性铰链,使其能够兼具动力及锁定功能。为了得到能够用于空间折展机构的柔性铰链,使用双层圆环作为外框架,使用模块法将弧形曲面板和长薄板作为柔性单元进行组合,设计了一种双层回转型柔性铰链。基于伪刚体法建立了转动刚度及径向位移刚度的理论模型。在ANSYS软件中建立了有限元仿真模型,将理论值与仿真值对比,验证了理论模型的正确性。引入带状弹簧作为柔性单元,在双层回转型柔性铰链的基础上,设计了两种基于带状弹簧的回转型柔性铰链,并在ABAQUS软件中对于铰链中的带状弹簧进行了静力学分析,验证了设计的可行性。之后使用ABAQUS中的显示动力学模块对铰链的折叠及展开过程进行了准静态仿真分析,得到了折展过程中的力矩变化曲线。最后设计实验方案并搭建实验台,采用传感器及采集设备测试柔性铰链在展开过程中的力矩变化,及铰链在稳态状况下的抗干扰能力,进一步验证了柔性铰链的动力及稳态锁定功能。基于所提出的带簧柔性铰链,选取常见的平面三角形及矩形折展机构单元进行分析。使用ADAMS软件对两种折展机构进行了动力学,模拟了机构的展开过程,证明了带簧柔性铰链能够在机构中提供动力及锁定功能。随后设计了一种空间折展机构单元,在ADAMS软件中建立了该单元的动力学模型,模拟了其展开过程。将多个空间折展机构单元连接,组合成一种具有折展功能的大型圆柱面空间机构。本文就兼具动力及锁定功能的柔性铰链的设计及其在空间折展机构中的应用,进行了理论、仿真及实验方面的研究。提出了可用于空间折展机构的带簧柔性铰链,并进行了分析及实验;完成了折展机构的结构设计,进行了机构的动力学仿真,实现了机构的展开及锁定。