可展开结构是近年发展起来的一种新型空间结构,其结构特点是结构可以由一种收缩的紧密结构位形转变成一种预定的扩展位形,结构在这种扩展位形下是稳定的并可以承担一定的荷载.结构在收缩状态下方便存储和运输,而在需要地方可以现场展开成型,迅速构成整体结构.归纳起来,本文的全部研究工作主要包括五个部分.第一部分主要是对可展开结构进行分类,依据构成结构构件的不同,将可展开结构分成折叠结构,充气及膜结构,张拉整体结构,开合结构几个大的类型.对每种结构类型又进行了更详细的分类及构成特点的说明.第二部分系统分析了可展开结构几何设计过程,基本要求是结构可以自由收展且结构在完全展开或收纳状态杆件处于无应力状态,根据这条原则得到几何约束方程,同时考虑对称和其它特殊条件.展开状态下杆件尺寸和杆件之间的夹角作为未知变量,通常要求解一系列联立非线性方程,这个求解过程就是几何设计过程.第三部分利用ANSYS建立有限元分析模型进行分析,首先利用对称条件对方形单元的展开过程进行分析,得出了展开过程荷载位移关系,杆件轴力变化,接着进一步扩展到多单元组成的结构分析,捕捉到收展过程的阶越失稳现象.最后,还对各种参量对结构自锁现象的影响进行了分析.第四部分,针对在结构的初步设计过程采用有限元分析方法比较烦琐的问题,提出了通过单个部件来预测分析阶越现象强度的模型,通过把几何非线性与相邻剪式单元为保持整体几何相容性产生的缩短所导致的阶越失稳相结合来实现.这种近似虽不能反映拆卸荷载和应力,但是能够体现当某些设计参数,比如:几何构形,材料特性,杆件截面特性等发生改变时它们的变化率,在这一部分对这一问题进行了探讨,提供了一种近似模型的三种变化.并且将第一种变化延伸到曲面单元,所有的结果通过与有限元的分析结果进行对比吻合良好.第五部分,把分析扩展到多单元组成的结构分析,同样分析了展开过程的阶越特性以及杆件内力的变化.采取了两种加载模式,第一种是采用在每个方单元的上中心节点施加荷载,限制下中心节点的竖向位移.第二种方式采用了在结构上边缘角节点施加荷载,下边缘角节点限制竖向位移.