结构动力学优化设计是船舶结构减振设计的重要方法,它克服了传统设计的诸多局限,有着非常广泛的应用前景。振级落差是工程中普遍使用的系统减振效果评价方法,测量简便,但是该评价方法无法准确描述系统振动能量传递路径。功率流方法可以直观描述系统中振动能量分布和衰减规律,但其测量较为困难。基于不同减振评价指标,结构动力学优化设计可以采用不同优化模型,减振效果相差很大。本文首先讨论了板梁组合结构有限元功率流计算公式,通过有限元功率流落差和振级落差计算,讨论了两种方法的优缺点;进而研究了采用功率流落差与振级落差进行减振效果评价,以结构重量或功率流等为目标函数,考虑振级落差、功率流落差和应力等约束时各种动力学优化模型的减振效果。以浮筏减振结构为例,建立了相应结构动力学优化数学模型,并采用Kriging代理模型近似策略和多岛遗传算法进行求解。复合材料由于具有低密度、高阻尼和良好的比强度比刚度等特性而被工程结构设计广泛采用。复合材料结构设计特点在于力学性能设计和结构设计相结合,设计变量多,影响因素更为复杂,优化设计工作显得尤为重要。本文以钢-复合材料组合基座结构为例,建立了组合结构动力学优化模型,研究表明,采用组合结构功率流优化模型能获得更佳减振效果。立管之间由于涡激振动导致的干涉碰撞以及焊接时产生的偏心,会降低其疲劳寿命。采用名义应力法(S~N方法)对立管进行疲劳寿命计算,分别对立管进行了凹陷、偏移以及凹陷与偏移共同作用下立管疲劳寿命的研究计算。在此基础上,通过在立管结构外侧增加复合材料的方式进行修复优化设计,从而降低立管的最大应力,提高其疲劳寿命。