振动陀螺仪利用哥氏力原理，将输入角速率信号转换为位移信号，并通过电压或电流将其检测出来。将柔性旋转结构引入到振动陀螺仪中，可以极大减少陀螺仪的有效部件，从而促使惯性敏感元件向轻质化、高精度方向发展。本文基于欧拉角描述方法及坐标变换相关动力学分析基础，结合柔性结构大变形理论，主要侧重驱动方向振动能量输入、感应方向振动信号输出量，考虑材料粘弹性以及大曲率引发的非线性因素等参数影响，并考虑压电效应及其与柔性结构振动的耦合问题，利用哈密顿原理得到了陀螺体系偏微分方程形式动力学模型。利用Galerkin方法得到常微分方程，分析了陀螺耦合系统在驱动作用下柔性旋转结构的非线性行为，讨论了振动能量在驱动输入方向与信号感应方向之间的传递规律。应用状态矢量空间不变流形理论及复模态方法研究陀螺耦合系统独有的动力学特性，讨论了振动在不同方向不同模态之间的耦合振动现象。