对航天器结构的有害振动进行控制,确保航天器仪器设备在复杂多变动力学环境下的正常运行,一直是航天工程中备受关注的重要课题之一。能量传递在被动减振中占有着重要的地位。本文针对航天工程中结构振动的被动控制问题,研究了非线性能量传递理论在航天器集中质量、梁、板类结构的减振应用。对具有集中质量特征的结构,近年来发展的一种非常简单可靠的方式就是在其上附加一个轻质非线性设备以实现能量到该设备的定向传递,称为非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink,NES)。考虑非线性阻尼的影响,分别对耦合单自由度和两自由度NES的离散减振系统展开了研究。对单自由度NES,利用复变量平均法推导出的慢变方程对系统的分岔结构进行了分析,发现了系统的截断阻尼和失效频率,并确定了强调制响应的存在区间。随后这些分析被推广到对两自由度NES的情形以研究系统的动力学分岔,并着重讨论了NES质量分布的影响。对于两自由度NES的幅频响应,则采用增量谐波平衡法和Floquet理论进行分析。结合Poincare映射并引入能量谱分析,分别对耦合单自由度和两自由度NES的系统在主共振频率附近的减振性能进行了比较,证明了该阻尼非线性能量阱的有效性及两自由度NES的优越性。以航天器上的梁类结构为例,研究了连续系统的振动抑制问题。考虑典型的几种线性及非线性减振方式,研究了梁耦合线性减振器、梁耦合NES、接触碰撞梁三种系统。首先基于有限差分法建立了各个系统的数值求解方法,该数值法在求解时具有良好的收敛特性和能量守恒特性,对各振动系统的振动响应及能量传递过程进行了很好的刻画。随后对各系统的能量传递、响应机制和减振性能进行了比较评估。研究了一种特殊的变厚度梁结构——声黑洞。它基于弯曲波的传递特性,在薄壁结构边缘制造出厚度光滑下降的楔面,将能量聚集到结构边缘,是一种无需附加质量的全新减振技术。针对声黑洞结构在高频段减振效果显著而低频段性能欠佳的问题,本文提出了碰撞声黑洞(Vibro-impact acoustic black hole,VI-ABH)的概念,旨在利用接触非线性将能量从低频段传递到高频段。基于欧拉伯努利梁理论、Hertzian接触定律、和Ross-Kerwin-Ungard阻尼等效方法,建立了一个声黑洞梁和位于其下方的刚性挡板之间的碰撞振动模型,并通过模态法进行了数值求解。结果证实,接触碰撞提供了一种高效而强有力的非线性机制,改变了梁的振动能量在频域内的分布,从而实现了能量从低频到高频的传递,大大提升了其在低频段的减振性能。建立了板类结构的碰撞声黑洞理论,其中板的弯曲振动采用变厚度板的冯卡门方程描述以考虑几何非线性的作用,接触作用力由Hertzian接触定律刻画。首先二维结构中声黑洞的线性特性进行了分析,主要研究二维板类模态的作用,揭示了声黑洞板模态参数在复平面的结构特征。然后考虑接触非线性的作用,将碰撞声黑洞梁的主要结论推广到二维,证实了接触碰撞所实现的能量传递的作用,并依据声黑洞板的模态特征对接触点的构型设计进行了数学化,并给出了合理的参数优化步骤。最后在几何非线性和接触碰撞的共同作用下,研究了系统的能量传递规律及其对声黑洞板减振特性的影响。