旋转和平移运动柔性结构的振动问题涉及全局刚体运动与局部柔性体振动的耦合、运动结构的时变性质以及柔性大变形等特性,经典基于驻波的振动理论无法解释局部柔性变形及全局运动耦合动力学行为。运动结构存在造成振动的陀螺耦合,转动结构由两个方向的运动陀螺耦合,而平动结构则是基于同向振动基函数的陀螺耦合。首先,通过建立两类旋转模型,研究了陀螺耦合系统空间振动形态及能量传递规律。发现了陀螺力对旋转连续体频率影响很小,但陀螺效应对模态产生很大的影响,使得各方向产生耦合,产生了空间分布的复杂形态。其次,研究平动细长结构横向振动,发现了运动柔性体含节点的行波振动形态及非线性响应,分析了行波振动形态与刚度和平动速度之间的关联。当平动结构带有时变特性时,确定了结构瞬态响应的不变量以描述时变结构宏观振动规律。应用基于复数域位形空间关联的降维方法,简化了运动结构振动形态的分析过程。最后讨论了带有旋转部件大型结构的复杂振动形态及响应规律。深入研究旋转和平动两类形式运动结构的陀螺耦合振动形态,确定了带有平动部件的整体装备的复杂振动特点,应用于航空航天大型结构的振动控制。基于当前的工作,进一步提出带有分布式运动部件柔性结构的动力学机理及动力学控制研究计划。