Los componentes de aislamiento multicapa (MLI) son partes importantes de las naves espaciales, en las que las películas delgadas son los elementos centrales. Los grosores de las películas son generalmente pequeños, entre 10 y 30 m, para reducir el peso de la nave espacial. Durante el lanzamiento de una nave espacial, hay una caída rápida en la presión interna, lo que provoca que el gas interno fluya rápidamente a través del componente. La fuerza del fluido resultante puede causar daños y fallos en la película, afectando directamente el funcionamiento normal de la nave espacial. Por lo tanto, se investigaron las características mecánicas de las películas delgadas bajo condiciones de descompresión rápida durante este estudio. Considerando los efectos de las distribuciones de estrés del campo de flujo en las películas durante la descompresión rápida, se construyó primero un modelo de interacción fluido-estructura (FSI) para un componente. Los resultados muestran que el estrés es mayor en la película de salida, que es la parte de la estructura general más vulnerable a fallos. Además, se analizaron los efectos de los parámetros estructurales del componente sobre los esfuerzos en las diferentes capas de película utilizando el método experimental ortogonal. Los resultados muestran que el grosor de la película tuvo la mayor influencia, seguido por el diámetro del agujero de la película, el número de capas del componente y, finalmente, la distancia entre agujeros escalonados. Finalmente, se propone un esquema de diseño estructural optimizado para el componente basado en un análisis del rango de parámetros con respecto al estrés máximo de la película. Después de la optimización, el estrés máximo de la película delgada disminuyó en un 97.6%. Esta investigación tiene un valor práctico en ingeniería para el diseño estructural y la optimización de los componentes MLI.