Para cumplir con los requisitos de estructuras desplegables en ingeniería aeroespacial con bajo peso y alta rigidez, este artículo propone el mecanismo desplegable de membrana espacial triangular basado en brazos desplegables, y luego realiza un análisis dinámico y una optimización multiobjetivo. Se lleva a cabo el diseño de configuración y el cálculo de masa para el mecanismo de membrana, incluyendo su mecanismo de soporte de despliegue y el esquema de membrana tensada. Con el fin de realizar el análisis de características dinámicas y estudios paramétricos, se construye y valida el modelo de simulación por elementos finitos del mecanismo de membrana, que incluye el brazo, el cable y la membrana, en comparación con los resultados de prueba obtenidos por Polytec. Sobre la base de los resultados de simulación, se establece un modelo sustituto de frecuencia fundamental adoptando el método de superficie de respuesta y se aplica a la optimización multiobjetivo combinada con la fórmula de masa. Luego, se resuelven los parámetros de diseño dinámico y ligero óptimos a través del algoritmo genético. Los resultados proporcionan una indicación para ayudar con el diseño y análisis de mecanismos desplegables de membrana espacial de acuerdo con las propiedades requeridas y los requisitos de la misión espacial.