随着现代社会的发展,基于安全性、环保性、舒适性等各方面的考量,人们对振动噪声控制的要求越来越高,在船舶领域近些年国际国内均发布了更高标准的针对噪声的各项规章条例。粘弹性阻尼材料是一种性能良好的阻尼材料,敷设在结构表面可以有效降低振动噪声的产生,在实际工程领域诸如船舶、航空航天、工程机械结构等方面被广泛应用。本文使用一种频变的阻尼模型模拟粘弹性材料,通过有限元迭代的方法进行求解,并以频变阻尼模型为基础,分别对阻尼板结构的复模态振动特性、圆柱壳结构的灵敏度分析、加筋板结构的优化设计展开了研究与分析。本文介绍了粘弹性阻尼材料的基本特性,并说明了其随着外界环境变化材料参数发生改变的特点,基于这个特性,使用了能够考虑频率影响的阻尼模型,即频变阻尼模型,可以更准确的模拟粘弹性阻尼材料。建立了约束阻尼板的有限元模型并分析其振动特性,得到的固有频率和损耗因子与文献结果对比很接近,相对误差较小,说明本文所建模型是正确的。以本文频变阻尼模型为基础,建立了不同阻尼敷设位置的自由阻尼板和约束阻尼板模型,研究分析阻尼敷设位置和边界条件对振动特性的影响。通过算例分析表明,敷设粘弹性材料的阻尼板振型为复振型,且阻尼材料的位置与边界条件对振动特性均有影响:对固有频率来说,集中型敷设的阻尼板各阶固有频率均小于分散型敷设的阻尼板;对相同阻尼敷设位置不同边界条件的阻尼板来说,集中型的自由阻尼板各阶固有频率均大于约束阻尼板的固有频率,分散型的自由阻尼板各阶固有频率均小于约束阻尼板的固有频率。对模态阻尼比的影响是,约束阻尼结构的模态阻尼比显著大于自由阻尼结构,程度从几十倍到一百倍之间（本文只考虑阻尼层的影响,基层和约束层均为无阻尼板）,综合来看对称型敷设的约束阻尼结构各阶模态阻尼比最大。本文推导了振动固有频率和模态阻尼比的灵敏度计算公式,以敷设粘弹性阻尼材料的圆柱壳为研究对象,采用第二章的频变阻尼模型,以阻尼层长度、圆柱内壳半径、阻尼层厚度为设计变量,使用有限差分法计算了圆柱壳固有频率、模态阻尼比的灵敏度,算例结果表明,对同一目标函数不同设计变量对不同阶的影响有所区别:对固有频率来说,三种设计变量的灵敏度几乎都是负的,表明增大设计变量会导致固有频率减小,其中,第8阶固有频率关于长度、内径、厚度的灵敏度绝对值均较大,第6阶固有频率关于长度的灵敏度绝对值较大,第5阶固有频率关于内径和厚度的灵敏度绝对值较大,第3阶固有频率关于厚度的灵敏度绝对值较大;对模态阻尼比来说,模态阻尼比几乎不受长度的影响,而受厚度的影响很大,其中第3、4阶模态阻尼比受内径的影响较大。介绍了优化设计中的遗传算法、声学的相关指标和理论,以及几种常见的模态复杂度指标。以工程中常见的加筋板结构为研究对象,敷设粘弹性阻尼材料并采用频变阻尼模型,以加筋板的面板宽度、腹板高度和特定位置附加的质量块大小为设计变量,采用有限差分法计算了固有频率和模态阻尼比的灵敏度大小,结合声压云图与算出的声功率验证了灵敏度正负方向的正确性;使用有限元方法分析结构的动力学特性,使用遗传算法对结构尺寸进行优化分析,使得结构表面法向振速均方值最小,进而达到降低结构声功率的目的。并使用边界元方法计算优化前后结构的声场,验证优化效果。分析了优化前后结构的模态变化情况,结果表明,优化前后结构的固有频率与阻尼比变化较小,第四阶与优化质量块结构的第五阶模态复杂度MPD变化较大。通过对加筋板的面板宽度、腹板高度和特定位置附加的质量块大小为设计变量的优化设计,分别使结构的表面法相振速均方值减小了5.0 d B、6.65 d B和7.68d B,结构声功率减小了5.7d B、7.4d B和8.3d B,证明结构优化取得了一定的效果。