航天事业中广泛应用各种压紧释放装置，目前应用最多且技术最成熟的是火工品压紧释放装置。但由于火工品装置工作时会带来巨大的火工冲击及化学污染，而且无法重复使用，在很多新型航天器中已不再适用。因此急需开发非火工品压紧释放装置来满足更严苛多变的航天要求。本文以空间可展开平面天线的压紧释放为应用背景，研究低冲击、大承载、可重复使用的形状记忆合金压紧释放装置来替代火工品。本文首先阐述了形状记忆合金的材料基础性能和影响因素，归纳了记忆合金驱动器基本力学模型，基于Brision的本构简化模型，推导了自由回复、恒温拉伸、约束回复这几种情况下的SMA应力、应变、温度之间的数学关系。并借助电学和热学理论，推导了记忆合金驱动器的温度响应特性。这些为后续研究提供理论基础。根据SMA作动方式的不同，提出了若干设计方案，最终选择了旋转式SMA分离螺母压紧释放装置方案，因为该方案以滚动代替滑动，减少了摩擦损耗，并有两重增力机构，机械效率高，能更好满足现有星载电源功率要求。通过Pro/E建立了该方案的虚拟样机模型；并对其中的锁紧组件进行了运动学分析，以及基于弹性接触理论和有限元软件的接触分析；借助ADAMS对该设计进行了动力学仿真，分析得出了主驱动力矩和触发力矩；最后借助ANSYS完成了装置部件的强度分析。分别对形状记忆合金的相变温度、带载能力、弹性模量、电阻率等材料性能，以及关键接触表面的滚动摩擦系数进行了测试；通过标定装置模拟了螺栓预紧力与拧紧力矩的对应关系；研制了基于形状记忆合金的低冲击大承载装置的原理样机，并研制出了配套的工装夹具，对该样机进行了释放阻力测试和压紧释放功能测试，试验表明样机能满足大承载、低冲击、可重复地压紧释放的要求，同时也证明了相关理论和分析方法的可行性。