论文以卫星阻尼结构设计分析所遇到的动力学问题为背景,针对卫星从发射到在轨服役周期内的多项结构动力学特性设计内容和现代卫星结构局部高阻尼的特点,系统地进行了阻尼结构动力学计算方法及在卫星结构设计中的应用研究。论文根据阻尼结构动力学计算方法的研究现状,深入研究了频率响应分析方法、瞬态响应分析方法、子结构模态综合方法和柔性航天器动力学建模与降阶方法,提出或改进了一些方法,使动力学计算方法更高效地应用于结构设计,主要内容如下:针对卫星发射段的减振/隔振结构设计需求,研究了频率响应分析方法。利用模态参与因子和模态有效质量的概念对整星减振/隔振设计问题建立了等效简化的适配器振动方程,用于分析结构主振动区域的动力学特性,具有计算效率高,突出结构参数设计的特点,同时也指出了简化模型的应用局限性。对一般阻尼结构的频率响应分析问题,研究了迭代计算方法,基于Jacobi迭代法,通过对迭代误差进行分析,引入了变预处理的概念,从而加快迭代过程的收敛速度。针对抑制卫星在轨机动引起大型展开结构瞬态响应的结构设计问题,研究了瞬态响应分析方法。首先利用复模态的解耦特性研究了复模态叠加法,比较了复模态与实模态的收敛性能,比较了复模态叠加法与模态直接积分法的计算效率。然后结合比例阻尼结构实模态叠加法的解析解优势和伪力迭代法化非比例阻尼为比例阻尼的思想,给出了半解析的伪力形式的模态叠加法,并以此为基础,对具有子结构特征和连接单元的结构设计问题,给出了子结构综合法,用于连接单元的结构设计,不仅计算效率高,而且突出了结构设计所关心的关键数据。针对大型复杂卫星通常采用从部件到系统的结构设计过程,研究了子结构模态综合方法。重点针对结构的非比例阻尼特性,研究了状态空间自由界面模态综合法,以状态空间剩余柔度和剩余附加模态为基础,通过增加截断模态的动力项,保留截断模态的惯性和阻尼效应,从而提高方法的精度和模态综合的效率。为定量地描述模态重要性,建立了频率平均的模态选取准则。对方法中的重要模态矩阵给出了适于工程大型模型计算的数值实施方法。针对卫星结构与姿态控制的耦合动力学特性设计问题,研究了有阻尼、全柔性航天器的动力学建模与降阶方法。对一般全柔性卫星,使用分级的固定界面模态综合方法进行弹性位移建模,建立的系统运动方程形式简洁,便于在模态空间分析和设计结构参数;以此为基础,特别对含有阻尼柔性连接结构的全柔性卫星,建立了包含连接结构物理参数的系统动力学模型,便于连接结构参数的分析和设计。考虑姿态敏感器与控制执行机构的同位布局和异位布局,分别建立了卫星中心体和有效载荷的姿态传递函数,并分析了结构参数对姿态动力学特性的影响。在降阶问题上,充分考虑了结构的非比例阻尼特性,首先给出了一种基于传递函数的部件模态降阶方法,然后改进了内平衡系统级降阶方法,得到能够保留物理坐标、具有明确物理意义的系统降阶模型,为结构与控制系统耦合设计分析提供方便。论文针对阻尼卫星结构设计问题,系统地开展了一系列动力学计算分析方法研究,提出或改进了一些有意义的计算分析方法,对卫星结构设计具有一定的参考价值。