本文以某水下航行器壳体为例，进行了低噪声水下航行器壳体的优化设计，并利用先进的动力学理论分析方法和振动测试手段，将理论建模与试验建模相结合的动态设计方法应用于水下航行器壳体结构动态设计分析过程。论文主要进行了如下工作： 通过分析水下圆柱壳体结构振动和声辐射特性，及应满足的稳定性和强度要求，研究了优化设计方法，建立了优化设计模型，对壳体结构进行了优化设计，优化设计的结果减轻了壳体重量，同时降低了壳体声辐射功率。利用有限元分析技术，基于有限元分析软件ANSYS，对优化得到的壳体结构建立了有限元模型，求得壳体的振动特性与动力响应特性，为壳体结构振动预测、结构动力学修改与设计提供了理论依据。在有限元理论分析的基础上，使用Synergy通用数据采集系统对壳体进行试验分析，测得冲击响应的时间历程曲线、频率响应函数曲线。测试结果对比表明，试验结果可靠。将试验结果与理论结果对比，理论计算误差在可接受的范围内，说明有限元建模比较合理。