船舶在复杂的环境激励下运行,其中风浪流等可以认为是随机激励,而螺旋桨和主机等则是周期性的简谐激励。在这些激励的共同作用下船舶结构难免要产生振动,剧烈的振动会导致结构的破坏,影响人员舒适性和设备的正常使用。若想减轻结构的有害振动就需要先得到结构振动的模态参数,然而传统的模态分析方法对于船舶这样的大型结构并不适用,因为它需要的激励源信号难以准确获得。运行模态分析方法仅通过响应信号便可以提取出模态信息,应用起来方便可行,具有很重要的工程意义。根据结构的振动模态参数,找到有害振动来源,可以针对振幅较大位置对结构进行加强减振。在这之中又可以找到一种满足减振要求的最优结构修改方案,这就需要应用有限元数值计算理论与优化方法来共同实现。本文首先对运行模态分析与动力响应优化的研究意义和背景进行了探讨。然后对时域模态识别的NExT-ERA法及SSI法的理论做出推导,并编制相关Fortran程序。随后通过大量的对比实验来说明在运行模态分析中,滤波技术、简谐激励、信噪比和载况等各因素对识别精度的影响,并利用NExT-ERA方法识别了实际船舶局部结构的模态参数。最后研究如何对加筋板结构施加船舶上典型激励,并利用自适应进化策略算法对弹簧的位置和刚度进行优化,找到最优的减振方案。从研究中可以说明运行模态分析及动力优化的效果较为理想,可以进一步在工程实际中应用。