机械系统和动力装置受到外界干扰或动载荷作用时,将会产生不同程度的振动和噪音,振动对系统本身及环境都是有害的,因此,需要采取一定的措施来减振降噪。采用高阻尼材料或阻尼结构进行减振降噪成为解决上述问题十分有效的手段之一。纤维增强环氧树脂基复合材料的阻尼性能较好,比金属高1~2数量级,同时具有较好的力学性能,可以直接用来制作振动构件,因此它成为阻尼材料领域研究的热点问题。本文的目的就是通过对树脂基复合材料阻尼性能的研究,来研究如何通过结构优化设计提高结构的阻尼性能。本文首先研究了单向和三维四向编织两种碳纤维增强环氧树脂基复合材料的阻尼性能,包括各阶模态的固有频率、阻尼损耗因子和振型。采用基于模态分析理论和应变能法的有限元方法进行阻尼性能模拟,并采用振动模态测试系统测试材料的阻尼性能。模拟结果与实验结果吻合较好。在此基础上,针对矩形平板完成了其结构阻尼的优化设计,为今后复合材料及其结构的阻尼振动方面的研究分析和工程应用打下了良好的基础。对于单向复合材料,模拟得到了纤维方向角分别为0°、45°和90°的试件前四阶纵向弯曲模态的固有频率,并与实验值进行对比分析,模拟结果和实验结果吻合较好,说明了模型的合理性。其次,模拟分析了纤维方向角对材料阻尼性能的影响。结果表明:纤维方向角的变化对单向复合材料的各阶模态的阻尼损耗因子的影响是不一样的;各阶模态的固有频率随纤维方向角的增加而降低。对于三维编织复合材料,提出了一种宏观和周期性微观结构相结合的有限元方法来预测其阻尼性能,模拟得到了编织角分别为30°和40°的试件前四阶纵向弯曲模态的固有频率,并与实验值进行对比分析,证实了模型的合理性,并模拟分析了编织角对三维编织复合材料阻尼性能的影响。结果表明:三维编织复合材料各阶模态的阻尼损耗因子都随编织角的增加而增加,各阶模态的固有频率随编织角的增加而降低。在以上研究的基础上,从铺层方式、材料结构和材料混杂三个角度考虑,对矩形平板的结构阻尼进行优化设计。模拟分析了三种不同铺设顺序的层合板的阻尼性能:[0/90/0/90]s正交铺设层合板、[0/90/45/-45]s层合板、[θ/-θ/θ/-θ]s角铺设层合板;模拟分析了三维编织复合材料平板的阻尼性能,并与层合板的模拟结果进行对比分析,结果表明:三维编织复合材料的阻尼性能优于部分层合材料;模拟分析了碳/玻璃纤维混杂复合材料平板的阻尼性能,结果表明:混杂复合材料阻尼损耗因子界于玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料之间,碳纤维含量的增多使混杂复合材料阻尼变小,玻璃纤维含量的增多使混杂复合材料的阻尼变大。本研究将材料阻尼和结构阻尼融为一体,为设计新型阻尼材料和结构提供了理论指导。