航空航天飞行器某些薄壁结构在工作时承受复杂的力、热和强噪声载荷，在这种快速交变随机载荷作用下结构内部会产生复杂的应力，最终会使结构发生声疲劳破坏。为了提高结构的抗疲劳特性和准确估计结构的疲劳寿命，需要对材料的疲劳机理，噪声场激发下的结构响应，应力与应变分布的规律，应力集中趋势，累积损伤演化及寿命分析等相关方面进行研究。本文基于频域分析，一方面对限带宽白噪声载荷下的复合材料层合板进行了随机响应分析；另一方面，通过S/N曲线法结合疲劳累积损伤理论对复合材料层合板进行了声疲劳寿命预测。　　首先，介绍了基于功率谱密度的随机振动理论分析，从功率谱密度曲线分析窄带、宽带以及限带宽白噪声随机过程，再由频响函数得出输入功率谱密度函数与输出功率谱密度函数的关系。　　其次，针对AS4/3501-6石墨/环氧基复合材料层合板，通过功率谱密度函数施加限带宽白噪声，利用有限元法模拟了层合板的随机响应。并对结构尺寸、载荷和边界条件等因素进行了参数分析，得出开孔直径、频带位置和宽度以及边界条件对均方根应力和应力功率谱响应的影响。　　然后，运用谱方法对宽带噪声载荷下的复合材料层合板进行声疲劳寿命预测。在宽带载荷下由危险部位的均方根应力响应和应力的功率谱密度作为寿命预测的输入，以Dirlik公式、T-B模型和W-L模型进行对比，得到峰值概率密度函数的经验公式，然后运用Matlab编程计算出复合材料层合板的声疲劳寿命。并对不同声压级下层合板的寿命进行了预测。　　最后，根据现有的S/N曲线法预测声疲劳寿命的不足，提出运用Palmgren-Miner线性损伤累积理论和刚度退化模型，进行以时间为增量的累积损伤的声疲劳寿命分析。整个分析流程以有限元软件ABAQUS为平台，运用Python语言编写脚本文件进行前处理、后处理以及循环的控制，并利用子程序UMAT实现对退化后的材料性能参数进行更新，实现对复合材料薄壁结构频域和时域交互分析，对结构在噪声载荷条件下的疲劳累积损伤过程进行分析。并针对四边简支受宽带白噪声激励的层合板，对板的厚度和噪声载荷大小进行了参数分析，得出其对声疲劳寿命的影响规律。