随着现代航天技术的发展,要进行深空探测及行星际旅行,所要携带的燃料数量是惊人的,这大大限制了能够探测宇宙的距离。而太阳帆这种新型的动力工具,可以不携带任何燃料,且在不损坏的情况下,可以一直使用下去,这对航天事业的发展意义是不言而喻的。　　 由于使用要求,太阳帆必须有一个很大的表面积才能提供航天器足够大的动力,且本身的质量要尽可能地轻才有意义,这就使得太阳帆的结构设计处在一个十分重要且突出的位置上。　　 本文首先介绍了空间伸展臂的基本结构,对太阳帆模型进行了基本构建,选择了适合的支撑结构类型。基本模型的搭建为后面的有限元仿真分析提供了基础。对提供太阳帆姿态控制的滑块机构进行了设计,为控制系统调姿提供了结构基础。　　 接下来对模态分析理论基础进行了介绍,并分别介绍了有限元的理论基础、优势及应用领域。对有限元计算软件,主要是本课题应用的MSC.Patran及MSC.Nastran进行了简介。然后对太阳帆伸展臂进行了有限元仿真分析,通过模型的简化,材料选择的优化,划分单元格,添加边界条件等步骤,得出了符合设计要求的模态分析结果。并且此计算结果满足卫星姿态控制对伸展臂展开状态的基频要求。　　 最后对柔性动力学研究的意义,国内外发展现状以及耦合系数计算及优化理论做出了详细的介绍。根据有限元方法分析的特点,由耦合系数理论表达式推出有限元计算表达式,利用Nastran开发语言Dmap提取需要的模态计算矩阵,然后利用Fortran编程实现了控制系统要求的耦合系数得计算,所得结果具有工程实用价值。