在军事、航天领域中,具备可调节或者自适应的梯度刚度的双稳态结构得到越来越广泛的应用。对这一类新型结构的研究与分析可为未来国防建设、新兴产业发展等方面的新型结构设计提供理论基础。折纸结构由于具有良好的折展特性与多样化的构型,因此也逐渐被应用于各种工程领域。本文主要研究了一种可旋转缠绕且具备双稳态特性的折纸结构。根据该折纸结构的运动特点,可将其折叠过程分为两部分:刚性折叠阶段和非刚性折叠阶段。本文对不同的折叠阶段分别进行运动学与力学研究,主要内容包括以下部分:首先,本文对双稳态折纸结构在可刚性折叠的阶段进行了运动学求解。利用刚性折纸与球面机构运动关系等价的分析思路,通过D-H矩阵法与桁架变换方法计算得到该双稳态折纸结构的空间运动规律。最终得到该折纸结构在刚性运动阶段各板面二面角之间的变化关系。同时,也证明了该折纸结构在刚性运动阶段的自由度为1。其次,本文通过水平轴向拉伸试验探究了该折纸结构的双稳态力学行为,并利用刚性加载和柔性加载两种加载方法进行力学实验研究。通过进行DIC光学测量实验,分析得到该结构产生稳态变化时的板面变形规律。由于板面变形,该双稳态折纸结构会在完全折叠后的稳定状态出现折痕一部分变平,其余一部分仍然具有折叠角的现象。柔性加载可以克服水平拉伸试验机匀速运动的移动夹头对该结构稳态变化的影响,可使得该折纸结构出现稳态跳变的现象。为进一步研究该双稳态折纸结构的力学特点,本文采用有限元方法模拟该结构的折展过程。通过设置与实验相同的材料参数、边界条件以及加载方式,得到了与实验结果十分接近的有限元仿真结果。通过分析有限元结果,发现该双稳态折纸结构的板面变形主要集中在位置重合的板面上。本文对利用刚性加载的有限元模型进行了关于折痕厚度的参数分析。研究发现,当折痕厚度过大时,该结构在稳态变化时会出现一种新型的变形模式,这种变形模式的板面变形较大且不规则。本文通过将该双稳态结构简化为一种双稳态薄板结构,进一步揭示了该结构在加载过程中稳态变化的原因。综上可以得到这种可旋转缠绕的双稳态折纸结构的运动学与力学特性。本文所研究的双稳态折纸结构具备可缠绕折展以及可变刚度的特点,这使得该结构在设计柔性太阳能帆板以及缓冲吸能装置等方面有着广阔的应用前景。