近年来,由薄膜和外部张拉框架构成的大型空间薄膜结构广泛应用于各类航天器中。由于张拉力不均匀和加工工艺缺陷等因素的影响,薄膜结构在实际工作中很容易发生失稳,从而形成褶皱。褶皱的产生会降低薄膜结构的工作性能,并对结构的动态特性有重要影响。目前,针对薄膜结构在外部载荷作用下的褶皱特征和机理已经开展了大量的理论和实验研究。然而,针对含褶皱薄膜结构动态特性的研究很少,特别是对弹性波在含褶皱薄膜结构中的传播特性研究还未见报道。本文基于板壳稳定性理论,将Bloch定理应用到含周期分布褶皱的薄膜结构中,计算了薄膜结构的能带曲线,并通过瞬态仿真研究了弹性波在含褶皱薄膜结构中的传播特性。主要研究内容如下:1.提出了含褶皱薄膜结构能带特性的数值计算方法。在褶皱分析的基础上,利用MATLAB程序对ABAQUS有限元软件进行了二次开发,实现了Bloch边界条件,可以高效准确地计算薄膜结构的能带特性。2.基于局域共振机理和Bragg散射机理,设计了一种可以用来调节弹性波传播的含周期胞元的薄膜结构。通过有限元计算对该结构的褶皱特性进行了研究,得到了其临界失稳载荷以及失稳后的应力场、位移场和边界支反力等特征。3.利用ABAQUS有限元软件计算得到了不同结构和材料参数下含周期胞元薄膜结构的能带曲线,并对该薄膜结构进行加载,在无褶皱的理想应力场作用下得到了薄膜结构的带隙随载荷的变化规律。4.研究了含褶皱薄膜结构的能带曲线。当所施加的外部载荷超过薄膜结构的失稳临界载荷时,薄膜发生失稳形成褶皱。此时,对含褶皱薄膜结构的能带曲线进行计算发现,结构的完全带隙消失,方向性带隙增强。通过瞬态仿真分析,得到了不同频率下波传播的瞬态过程,提出了利用褶皱调节薄膜结构中弹性波传播的方法。5.对工程实际中的空间薄膜天线的褶皱进行了数值仿真分析,得到了优化的边界构形参数和张紧力大小,分析了多种局部结构对褶皱的影响。最终对多层薄膜结构的褶皱形貌进行了数值仿真,得到了褶皱的位置、波长和幅值,为大型空间薄膜天线的设计提供了重要参考。