由于有效载荷比大、结构简单、质量小、发射体积小、返回时灵活机动、发射成本低和耐高温等优点，充气式返回技术成为了各航天大国研究的热点。要成功研制充气式返回飞行器，还有很多技术难题有待攻克，其中充气结构的结构分析是重要的课题之一，它为飞行器的控制方案以及结构优化设计提供重要的依据。本文首先介绍了充气式返回技术的技术特点与发展过程，描述了各国对充气式返回飞行器的研究进展，并对相关的理论知识进行了讨论，详细地对充气结构所涉及到的应力刚化效应的几何公式进行了介绍，描述了薄膜的几何非线性求解理论的发展概况，叙述了模态分析中频率的计算公式的推导以及有限元分析中模态提取的方法。以美国IRVE为研究对象给出了其充气结构中薄膜应力的计算公式，并以此计算了不同充气气压条件下的应力值。然后基于有限元计算软件ANSYS对充气结构进行了振动特性的分析。求出了不同充气气压条件下结构中薄膜应力的数值解并与理论值进行比较，验证了数值计算方法的可靠性。此外，还求得了不同充气气压条件和材料几何参数条件下，结构的固有频率与相对应的振型，发现了结构的模态随内压与材料几何参数的变化规律。最后使用CFD软件FLUENT对飞行器返回时受到的空气动力进行了计算，并以其计算结果作为激励，研究分析了充气结构在此激励下的瞬态响应情况，并在此基础上验证了充气结构的结构强度的可靠性。