随着航天事业的发展,各类航天任务对航天器的组织结构和工作性能提出了更高的要求,薄膜结构因其具有质量轻、可折展和高收纳比等优点被研究学者们广泛应用。在轨工作的薄膜结构避免不了会发生振动,用于抑振的作动器一般安装在框架上,为了使薄膜的振动也受到抑制,就需要了解薄膜结构发生耦合振动的条件,而目前国内外研究学者对薄膜结构耦合振动临界点的研究大多数仅停留在仿真分析阶段或者对耦合进行了简化处理。因此本文将以单边固支的平面薄膜结构为研究对象,对平面薄膜结构的耦合动力学特性进行研究。利用固定界面的模态综合法分别建立了支撑框架有阻尼和无阻尼自由振动的动力学模型,将支撑框架看作使是连续分布的质量、弹簧及阻尼组成的连续系统,推导了支撑框架的质量矩阵、刚度矩阵和支撑框架的前二阶固有频率以及振动函数表达式;分析了支撑框架各参数变化对其基频的影响,最后对支撑框架进行模态仿真分析,仿真结果验证了理论分析。对矩形薄膜进行了有阻尼和无阻尼线性自由振动特性分析。得到了薄膜的线性自由振动基频表达式以及振动函数,分析了薄膜各参数变化对线性基频的影响,分别从时域和频域两个角度分析了阻尼的引入对薄膜线性自由振动特性的影响;对矩形薄膜进行了有阻尼和无阻尼非线性自由振动特性分析。推导了一阶以及任意阶近似非线性基频和包含倍频项的振动函数的表达式,分析了薄膜各参数变化对薄膜非线性基频的影响;分析了薄膜非线性的主要体现以及阻尼、初始位移和薄膜预应力等参数对薄膜非线性自由振动特性的影响,并分析了线性基频与非线性基频的关系。利用固定界面的模态综合法建立了平面薄膜结构自由振动耦合动力学模型;推导了平面薄膜结构耦合质量矩阵和耦合刚度矩阵,推导了平面薄膜结构自由振动耦合基频的表达式,分析了薄膜结构各参数变化对耦合基频的影响;分析了考虑薄膜预应力影响的框架的振动特性,推导了框架受迫振动的幅频响应矩阵的模态展开式;结合前面对框架和薄膜的振动特性研究,分析了平面薄膜结构的耦合动力学特性,分析了框架与薄膜发生耦合振动的条件;对薄膜结构进行无量纲分析,得到了薄膜结构模型与实物之间各参数的相似准则;最后通过对平面薄膜结构进行模态仿真分析,验证了理论分析。