具有非线性特征、可承受大应变的轻质柔软材料随着软体仿生机器人的发展而显现出广阔的应用前景。基于柔性材料的机构具有极强的连续变形能力和运动灵活性,可在大范围里或复杂环境下高效作业,但柔性系统几何非线性与材料非线性的特点大大增加了动力学建模的难度;运动过程中产生的柔性大变形导致结构刚度矩阵不断变化,对运动精度与动力学性能造成影响,使系统稳定性无法保证。因此,研究大柔性系统动力学性能的关键是考虑材料特征建立准确、可靠的动力学解析模型。本文基于绝对节点坐标法,考虑结构的几何与材料非线性特征,对柔性系统进行动力学建模;基于不同材料本构模型对系统动力学特性变化规律进行研究;基于稳定性判据分析由粘弹性材料构成的柔性系统动力学稳定性。研究结果为软体机器人的动力学建模分析提供指导,对其运动精度的提高具有重要意义。主要包括以下几个部分:(1)基于绝对节点坐标方法的柔性系统动力学模型基于非线性介质力学理论,将Mooney-Rivlin和Neo-Hookean超弹性本构方程引入到绝对节点坐标法板单元模型中,并推导单元广义弹性力的解析计算公式。通过数值仿真研究了不同本构模型解决大柔性结构动力学问题时的性能,验证了理论模型的正确性与可行性。(2)不同参数对柔性系统动力学性能的影响研究研究了几何和材料参数对基于不同超弹性模型的柔性系统动力学性能的影响。随着几何参数增大,结构变形量减小但受外力波动的影响程度增大;随着弹性模量增大,结构变形与受外力波动的影响均减小,在迟滞响应现象中对激励的响应时间也随之减小。(3)粘弹性系统动力学性能与稳定性研究引入Kelvin-Voigt粘弹性本构模型并推导单元广义粘弹性力,采用李亚普诺夫一次近似理论建立了稳定性判据,研究了考虑材料粘弹性特征的柔性系统的动力学性能与稳定性。结果表明材料的粘性性质可有效抑制结构变形,提高系统动力学稳定性。