导弹舱作为导弹结构的重要组成部分,用于装载各种电子设备、发动机和弹头,具有承载作用,因为导弹在服役过程中会经历各种可变负载、冲击振动环境,可导致导弹舱连接结构受到外部激励和共振的发生,从而影响导弹整体结构的稳定与安全。因此提高导弹舱段连接结构的动力学性能、减轻共振带来的危害是保证导弹平稳运行的关键。为此本文开展了以下工作:(1)简单介绍结构动力学研究内容、振动方程和非线性接触理论。根据工程实际计算出舱段螺栓联接所需预紧力大小,并进行有限元强度分析和校核,运用第四强度理论进行联接强度计算,计算结果和有限元分析结果相同,证明了有限元计算方法的准确性和力学模型的有效性;根据导弹实际运行环境,对最大过载条件下的导弹关键舱段进行力学分析和计算,并进行最大工况下的结构强度分析和校核。(2)进行不同预紧力条件下的模态分析,以及11260N下的随机响应分析;得出随着预紧力不断增大,导弹舱段连接结构的固有频率先增加后不变,并且对各阶固有频率的影响程度不一致;对结构进行20-2000HZ的轴向和横向PSD激励响应,得到结构在激励频率作用下共振频率范围,横向激励下关键节点位移峰值大于轴向激励下位移峰值;预紧力的减小对结构中关键节点位移、加速度、速度的影响程度不同;并得到舱段连接结构存在低阶颤振现象,为下一步动力学特性优化提供理论支撑。(3)根据该导弹舱段连接结构存在低阶颤振的动力学特性,运用响应面法优化,以提高一阶固有频率为目标,以质量、强度为约束条件,以导弹舱体安装边厚度、宽度、螺栓个数为设计变量,对舱段连接结构进行结构优化设计,优化结果显示一阶频率提高15%,质量减轻,强度有所改善,随机响应结果显示低阶颤振现象明显减弱。验证了响应面优化方法的合理性,以及Design Expert和Minitab优化计算结果的正确性。