太阳翼在空间发射时需要收拢于航天器侧面,入轨后展开供电。由于航天器的复杂性和高耗电性,太阳翼通常由多块太阳能帆板组成,其展开到位后需锁定,在变轨过程中又需收拢并重复展开太阳翼,因此需开发太阳翼的重复锁定与释放机构。同时要求所设计的锁定与释放装置轻质、锁定刚度好、重复性高、可靠性高。重复锁定与释放机构能否可靠工作关系到太阳翼能否顺利完成工作要求。根据锁定机构不同的锁定对象和锁定方式,在借鉴国内外可展开构件锁定与释放机构的基础上,提出四种满足技术要求的太阳翼重复锁定与释放功能机构的设计方案,并优选出一种方案进行分析、设计与加工。基于多体系统动力学理论,对柔性太阳帆板的旋转变形和平移变形进行分析。根据Jourdain速度变分原理和切断铰的约束方程,建立撞击力动力学模型,确定约束铰链处的撞击力;并应用ADAMS软件对其板间展开阶段的撞击过程进行仿真和对比研究,分析撞击力对材料的强度和航天器姿态的影响。利用半解析法对大型柔性太阳电池翼模态进行计算,应用有限元法对太阳翼重复锁定机构的锁定状态进行模态分析,验证其锁定刚度。通过对所建模型的改进和分析,验证所设计机构的可行性和可靠性;完成原理样机的制造和性能实验,验证所设计机构的有效性和正确性。