可折展桁架机构作为大型空间支撑臂、星载天线背架等空间结构，具有支撑刚度大、折叠体积小、质量轻、易扩展等优点，广泛应用于载人航天及对地观测等空间活动中。随着我国国防事业的发展，对空间用折展机构的要求越来越高，如工作精度、抗干扰能力等，这些都与结构的动力学特性密切相关。因此，进行可折展桁架机构的动力学特性研究，对指导机构的设计和分析及其性能提高具有重要的意义。本文选择平面回转铰链和球铰为研究对象，考虑铰链的间隙、接触、碰撞等因素，对其导致的非线性刚度和阻尼进行研究。基于经验接触公式和接触约束，建立铰链径向的非线性接触模型，并通过实验对接触模型的正确性进行验证。基于含间隙铰链固有频率解析模型，建立铰链的径向动刚度模型。通过建立铰链侧向动力学模型和理论分析得到平面回转铰链侧向摩擦和碰撞产生的阻尼模型，分析预紧力、铰链间隙和结构刚度等参数对阻尼的影响，并进行实验验证。铰链阻尼和刚度的研究为可折展桁架机构的高精度动力学分析和机构设计提供了理论依据。基于瞬时变形和模态叠加综合的动力学分析方法，推导得到不同结构特性下的模态转换矩阵，为具有非连续特性的含铰结构动力学分析奠定基础和提供了可靠的分析途径。以单个铰链梁结构为研究对象，基于振型理论和不同约束边界，分析铰链刚度对铰链梁结构的固有频率和振型的影响。推导得到含间隙铰链的双梁结构固有频率和振型，进行含铰链双梁的动力学分析。此外，建立含铰链梁结构沿梁轴线方向的碰撞模型，进行动力学响应分析和实验验证。考虑铰链在梁弯曲方向的刚度和阻尼特性，建立含铰链梁结构的线性动力学模型，分析铰链数目和刚度对铰-梁结构固有频率和振型的影响。基于谐波展开法建立铰链非线性力的谐波转化关系，进行不同非线性因素的铰链固有频率特性分析。建立含铰链梁结构的非线性动力学模型，分析铰链在不同非线性特性下各参数对结构动态特性的影响，得到结构固有频率随铰链间隙、刚度和激振力的变化规律。通过固有频率脊线求解，得到结构固有频率极值随铰链数量、位置和刚度的变化曲面，通过非线性拟合得到铰链参数对结构固有频率的影响函数，其计算方法和结果在多维复杂结构中具有一定的扩展性，为可折展结构的设计和研究提供参考。将铰链动力学模型引入折展桁架中，建立折展桁架结构的非线性动力学模型。基于中心差分法，提出求解非线性系统的附加力方法，实现非线性多自由度系统的动力学分析，得到铰链间隙、外部激振力和摩擦力等因素对折展桁架固有频率和动力学响应的影响。对空间折展桁架进行分析，得到多个参数对结构动力学特性的影响，通过多自由度折展桁架的振动实验进行理论模型验证。考虑铰和索的非线性特性，建立含索铰结构的动力学模型，利用非线性系统相图进行各参数对响应稳定性的影响研究。为了得到含铰链的桁架结构在高频率激励下的动态响应，满足大型可折展机构的动力学分析需要，提出频域刚度阵和质量阵的概念。基于纵波和横波波动方程和对方程的傅里叶变换，建立杆和梁的频域刚度阵和质量阵。通过一端固支一端自由杆的固有频率的理论解、普通有限元解和动态刚度解的对比，验证频域有限单元阵的有效性和优势。基于应变能和节点位移等效原则，给出桁架的等效模型，并与桁架计算结果对比，当结构周期单元数小于11时，桁架平面内等效结构的固有频率误差均低于14%，平面外等效误差低于7%，验证了该等效模型的有效性。在桁架模型中引入铰链的三次弹簧特性，当结构含有的铰链非线性刚度系数越大时，固有频率随激振力增大的越迅速，通过对分析结果的线性拟合得到铰链参数对结构固有频率的影响模型。