索网-框架组合结构在金属网面可展开天线中应用非常广泛,但由于其构造较复杂,形面精度、可靠性和重复精度较低,这也限制了索网-框架结构在航天领域的发展。为了更好的设计及应用索网-框架组合结构,本文对包括设计、加工制造、在轨热变形等多种客观误差源进行研究。首先,在机构状态下,构件的尺寸公差和运动副的间隙是影响机构可靠性的主要因素。本文基于连续接触模型理论,建立了平面运动副的等效间隙模型。利用动态-静力学方程,对等效间隙机构模型进行运动学分析,解决了由于间隙杆的引入造成的多自由度的问题。另外,由于加工制造和磨损等因素,杆长和间隙误差存在随机性。在等效间隙模型的基础上,研究了考虑杆长和间隙随机误差的机构运动学分析。并以一个平面四杆机构和空间四杆机构为例,验证机构运动误差模型的可行性,并分析了随机误差对该机构运动特性的影响。其次,本文分析了在结构状态下索网-框架可展开天线反射面原理性误差、结构加工制造误差以及随机热变形引起的形面误差等多种误差源对反射面精度的影响。本文基于概率有限元法推导了反射面形面误差与随机误差分布参数的关系式,并将其应用于加工制造误差和随机热变形误差。除此之外,本文还介绍了另一种计算随机误差的方法—蒙特·卡洛模拟法,作为本文提出的随机误差计算公式的验证和对比方法。作为数值算例,本文将提供的多源误差计算公式应用于AstroMesh天线的多源误差,以及形面精度对各种结构参数的敏度分析。最后,在长期工作状态下,索网结构在长期持续载荷的作用下,材料发生力学松弛造成预应力损失。本文以Schapery理论为基础,用Prony级数近似材料的瞬时柔量,并利用非线性最小二乘法对试验数据进行曲线拟合,确定了该结构索材料的非线性粘弹性模型参数,得出该索材料的一维非线性粘弹性本构模型。最后,以索段力学松弛模型为基础,建立索网结构在时间域上的有限元模型,实现同时考虑几何非线性和状态非线性大型索网结构力学松弛行为分析。