近年来,随着工程材料的发展,新的材料层出不穷。薄膜作为一种新材料,被应用到星载天线中,空间薄膜可展开天线应运而生。薄膜可展开天线具有成本低、展开可靠性高、大收缩比、单位面积质量小等优点,因而,成为近年来航天科学家关注和研究的热点之一。然而,薄膜在跟随天线展开过程中很容易发生柔性变形,进一步影响到薄膜天线的工作精度。因此,对薄膜的动力学研究很有必要。与传统有限元方法相比,绝对节点坐标方法针对柔性系统的大变形、大转动问题能够更加精确地描述柔性体的运动,从而为薄膜的动力学研究提供了一个直接有效的思路。基于绝对节点坐标方法,本文以薄膜天线为研究对象,首先研究了矩形板单元的动力学特性,接着将矩形板单元扩展至四边形板单元,最后将板单元的理论方法应用于薄膜天线的动力学分析中,具体的工作如下:1.利用绝对节点坐标方法研究了矩形板单元的力学特性。通过对矩形板单元的几何表示,证明了引入的节点坐标矢量和形函数能够对任意一点的刚体运动进行描述。推导了矩形板单元的质量矩阵、弹性力矩阵、刚度矩阵、广义外力矩阵,分别通过矩形板单元模型的静力学算例和单摆算例对单元的收敛性以及该单元模型的正确性进行了验证。2.将矩形板单元推广至四边形板单元,研究了基于绝对节点坐标方法的四边形板单元。建立了四边形板单元的运动方程,推导了四边形板单元的质量矩阵、弹性力矩阵、刚度矩阵和广义外力矩阵,并通过静力学和动力学分析验证了所提方法的合理性。3.对薄膜反射面进行力学分析。首先在ANSYS中建立薄膜反射面模型,完成对整个反射面收拢过程的静力学分析;然后利用第二章和三章所提方法在MATLAB中建立薄膜反射面模型,并取模型的六分之一子结构完成动力学分析。4.研制了伞状薄膜可展开天线样机。首先设计了样机收拢机构并贴附薄膜,搭建了实验系统;然后利用摄影测量法获得了天线样机工作状态的形面精度;最后将所测实验数据进行后处理并与理想抛物形面进行了对比,分析了误差产生的原因。