航天器需要多种连接解锁装置来实现空间连接与解锁功能,这些装置一方面保证结构件在发射过程中可靠连接,另一方面,在入轨之后能够可靠解锁分离。包带连接结构在航天工程中具有广泛的应用,主要运用于实现卫星与火箭的连接与分离。对于某大型离轴三反空间相机,采用了包带式解锁支座来实现相机与卫星平台的连接与解锁。包带连接结构工作在卫星的发射阶段,发射阶段的动力学环境非常恶劣；包带解锁结构作用时的解锁冲击对相机上的仪器设备的不利影响也较为显著。因此包带连接结构对整星的动力学特性具有重要的影响,在进行局部或整星建模时需要给予充分的考虑。目前国内外关于包带连接结构的研究尚不完善,本文通过有限元分析、直接建模、试验和冲击响应谱分析的方法对包带式解锁支座进行了深入的研究。1、包带式解锁支座的有限元分析。利用Patran/Nastran建立了包带连接的三维有限元模型,对包带预紧力加载过程,轴向拉伸载荷工况进行了仿真。结果表明：摩擦系数越大,包带内力沿圆周的降低速度越快,从而引起的包带内力以及接触面上的接触应力不均匀程度越大；在相同拉力作用下,摩擦系数越大包带的内力越小,说明摩擦力能够提高解锁支座的承载能力。2、建立解锁支座的分析模型。主要关心的包带连接的接触面为包带凸块和支座凹槽表面的接触,对接触面上的接触力、预紧力、摩擦力以及其之间的关系进行了分析,结果与有限元计算结果吻合。为了实现与有限元法的融合,将包带模型列入整个结构的虚功方程,基于直梁单元推导了结构的有限元列式,得到了包带与支座接触面上的等效节点力向量,为求解此类包带式连接结构的动力学问题提供了基础。3、模态分析与螺钉连接的建模。通过试验和有限元计算的方法对支座试验件组件进行了模态分析,对组件中螺钉的建模方式对有限元计算结果的影响作了定量的分析。结果表明：螺钉连接的建模方式是影响误差大小的重要因素。采用螺钉处节点相连处理的有限元分析结果与试验结果的误差在5%-10%；采用螺钉详细建模处理的有限元分析结果与试验结果的误差在5%以内,但是其大大增加了计算量；利用rbe2单元模拟螺钉连接的建模方式可以在增加很少组件的节点、单元数量的前提下,将分析结果的误差维持在5%以内,这对于有限元动力学分析带来极大的方便。4、支座解锁时的冲击环境研究。为确保卫星和相机上仪器的安全,需对支座解锁时的冲击环境进行分析。本章首先对支座保护挡板作了试验、分析和改进,然后测量了支座解锁对结构的冲击,利用有限元软件作了预示分析,最后对试验和计算结果进行冲击响应谱处理。结果表明：挡板采用TC4材料能更好满足质量和变形要求：较低的包带预紧力能降低结构的冲击响应,更符合冲击标准的要求；解锁冲击主要由解锁支座应变能释放造成,建模分析其冲击环境时可忽略爆炸冲击的成分;有限元分析结果能较好的预示支座解锁时的低频冲击环境。这对以后此类解锁结构的设计和冲击环境分析提供一定的参考,为后续的对相机仪器设备进行冲击试验提供依据。