桁架结构在空间站、大小卫星中都是很有效的一种结构,由于结构简单,载荷分配合理,易于安装和拆卸的特点,它的应用前景很广泛.但以往大多采用金属结构,重量大,降低了所能承受的有效载荷.金属基复合材料是由高性能纤维和金属合金基体所组成的先进复合材料,性能比单纯的金属要好的多.同时碳纤维复合材料具有高的比强度和比刚度、很好的可设计性能等.因此用复合材料结构代替以往桁架结构中的金属,可以有效地减轻航天器的结构质量,增加有效载荷,是当今航天新材料的研究重点和发展方向.但是在中国这方面的研究还不够成熟,因此开展复合材料桁架结构力学性能的研究是很必要的.该文所研究的对象是复合材料桁架结构,接头为镁基复合材料,杆件采用复合材料T300/AG800缠绕管.首先对复合材料桁架结构进行静力学分析和优化,根据桁架结构的形式正确建立起复合材料桁架结构的有限元模型,从单层厚度、缠绕角度、复合材料杆件的半径和铺层层数来优化结构,根据应力、位移的分布情况,确定结构的各项设计参数,实现结构性能的优化以及结构重量减轻的目的.其次,根据桁架结构的受力形式,对复合材料桁架结构在剪切和扭转载荷作用下进行了力学模拟.接下来为避免发生屈曲破坏,研究复合材料桁架结构的稳定性,给出屈曲系数和屈曲的极限位置.最后由于复合材料桁架结构工作环境的特殊性,要进行模态分析,给出固有频率和模态的振型.这些结论对于复合材料桁架结构以后的设计提供了重要的参考价值.