大型空间机构如太阳能电池阵、大型空间天线的研究与应用变得越来越广泛,也使得充气展开机构向着质量更轻,体积更小的方向发展。因此研究高收纳比轻质化的充气可展结构具有深远的意义。但此类机构的研发同样面临巨大的挑战,毕竟在存在重力场和大气压的地面上,难以完成空间环境条件下的试验,而空间实验花费巨大,故本文所进行的针对充气展开机构的计算机仿真模拟是非常有必要的。首先,本文讨论了豆荚杆机构充气展开模拟过程中的非线性大变形问题、复杂接触问题及控制体积法等基本理论。随后,使用通用有限元软件LS-DYNA分别对充气展开机构的部件豆荚杆、气柱和尼龙搭扣的模型进行创建,且对单个部件的功能进行了模拟。其后,利用软件中重启动命令,分别在有重力和失重条件下,对充气展开机构进行了压缩、卷曲收纳、充气展开三个连续过程的计算机模拟。通过模拟结果的分析,豆荚杆与气柱的这种新的组合方式,不仅质量轻、体积小,而且在尼龙搭扣的配合下可以平稳的充气展开。紧接着,又对尼龙搭扣失效力恒定时不同充气流量下展开工况进行了对比,研究了不同充气质量流量对展开过程的影响,分析了充气气柱压力同尼龙搭扣失效之间的对应关系。本文还探究了不同尼龙搭扣布置位置对充气展开的影响。最后,对太阳能阵的收拢与展开进行了模拟和分析,并且对全文做了详细的总结,提出了展望。