航天器结构力学是结构力学的一个分支，而结构力学又是固体力学的一个分支，其主要研究航天器结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化。航天器结构力学研究的内容包括航天器结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。

航天器结构力学主要研究航天器结构受力和传力的规律，以及如何进行结构的优化。

评定结构的优劣，从力学角度看，主要是结构的强度和刚度。工程结构设计既要保证结构有足够的强度，又要保证它有足够的刚度。强度不够，结构容易破坏；刚度不够，结构容易皱损，或出现较大的振动，或产生较大的变形。皱损能够导致结构的变形破坏，振动能够缩短结构的使用寿命，皱损、振动、变形都会影响结构的使用性能，例如，降低机床的加工精度或减低控制系统的效率等。

本世纪发展起来的航天事业，对航天器结构力学的分析提出了更严格、更细微和更全面的要求，从而促进和推动了航天器结构分析的发展。

航天器结构具有下列特点：

从本质上讲，航天器结构力学分析的基本任务是决定结构在静力和动力作用下，受确定载荷、温度和约束条件作用下的应力和位移分布。然而，由于航天器的特点，为保证整体性和效率，已将航天器结构分析的领域作了很大的扩展和延伸，归纳起来有以下几方面：

上述诸领域中，绝大多数都属于非线性问题，包括材料非线性、几何非线性，以及接触边界的非线性等，用传统的经典力学及其解法不可能得到解答，只有在高速电子计算机和相应的各类程序语言迅猛发展的今天，再配以线性和非线性有限元算法，上述各类问题都可得到完善解决。

航天器结构力学的分析方法归纳起来可以分为两大类，即解析法和数值法。经典解析法从研究连续体中，微元体受力平衡出发，推得描述弹性体性质的偏微分方程，再根据相应的力或位移边界条件，求得闭合形式的解析解。但对于大多数航天器实际问题，由于物体几何形状不规则，以及材料的非线性和不均匀性等原因，不仅在使用中受到很大限制，而且难以得到满意的解答。特别是涉及复杂结构和材料与几何非线性分析问题时，一般不能采用解析方法求解。

对复杂结构分析采用数值法行之有效，工程中采用的数值法有两类，即微分方程的数值解法和近几十年迅速发展起来的有限元法。有限元法可以说是各种经典数值解法的综合产物。它集合了雷莱-里兹法，伽辽金法和最小二乘法等优点，加上应用不断发展的计算机和计算技术，已经成功地应用于结构分析的各个领域中。