在实际工程领域中,诸多动力学模型都需要用高维非线性动力系统来描述,有的还存在着非光滑因素。研究高维非线性非光滑动力系统周期解的分岔问题同实际工程中诸多复杂非线性现象密切相关。近年来关于平面非线性非光滑动力系统的周期解分岔理论取得较大进展,但关于高维系统现有的大多数学理论和方法还较为抽象,理论判定条件也较强,这使得高维非光滑系统的周期解分岔理论难以在实际工程问题中广泛应用。因此将平面非线性非光滑动力系统的周期解分岔理论推广至高维尤为重要。本文主要推广具有一个切换流形的一类4维非自治分段光滑系统的次谐轨道的Melnikov方法。假设未扰系统是一个二自由度分段光滑的Hamilton系统,且具有横穿切换流形的周期轨道族。我们主要研究在时间周期扰动下,周期轨道族分岔产生次谐轨道的问题。通过建立动态曲线坐标标架和构造Poincaré映射相结合的方法,得到易于计算的积分形式的次谐Melnikov函数,并分析未扰系统分别为等周期及变周期情形下系统次谐轨道的存在性和分岔行为。最后应用理论结果研究一类碰撞系统分岔产生次谐轨道的个数问题。