航天器微振动是指航天器在轨运行期间,由于各种扰动导致航天器产生幅值低于10-~1g的微小振动,航天器连接结构的结合面对这种微振动的传递有着非常重要的影响。从微观角度观察,连接结构的结合面具有许多微小凸起,其高度、形状和分布具有很强的随机性,使得结合面的接触特性具有很大的不确定性。这种不确定性会给航天器结构的动力学分析带来困难,因此研究结合面在微振动环境下的接触特性对准确预测航天器高精度有效载荷的微振动响应具有重要意义。本文在前人理论接触模型的基础上,分析了弹塑性半球与弹塑性平面接触在微振动情况下的法向接触刚度,再利用统计学的方法,对整个结合面在微振动情况下的法向接触刚度进行了推导。通过理论计算和仿真分析,分别计算了三个不同理论模型的法向接触刚度。本文提出模型的计算结果相比其它两个模型而言,计算精度已有较大的提高,对于铝合金材料本模型计算误差不超过10%,对不锈钢材料本模型计算误差不超过18%。本文同时也对结合面的微振动传递特性进行了实验研究,首先对含不同类型凸起垫片的螺钉连接结构进行了正弦扫频实验,结果表明,随着激励力的增大,各阶固有频率会逐渐降低;随着垫片与结合面接触面积的增加,连接结构在连接处的接触刚度逐渐增加,其固有频率也逐渐增大;对于凸起垫片,机械刻蚀半球形垫片和3D打印圆柱形垫片在微振动情况下对结构阻尼比的增加高于其他类型凸起垫片。其次,对含金属橡胶垫片的螺钉连接结构进行了正弦扫频实验,结果表明,含金属橡胶垫片结构的一阶结构阻尼比随着激励力的增大而逐渐增大,金属橡胶垫片在微振动情况下对一阶结构阻尼比的增加效果优于凸起垫片。最后,对圆柱形梁螺钉连接结构在大气压下和真空状态下进行了自由衰减实验,实验结果表明,空气对结构阻尼比的影响低于0.002%,误差影响在10%以内。