我国载人航天二期工程研制的交会对接目标飞行器由实验舱和资源舱组成。其中资源舱为非密封舱段,结构比较复杂,保证其推进主承力模块与舱体结构的安全可靠性,是资源舱结构设计中最主要的任务之一。本文针对资源舱原结构存在的局部结构响应过大问题,利用有限元方法对其结构进行了改进分析与设计,给出了最佳改进设计方案并进行了实物改造,并完成了资源舱结构的环境振动试验考核,最终达到了设计要求。主要研究内容如下:详述了资源舱原结构设计方案的特点,并对其原结构进行了首次的振动试验考核,分析发现了资源舱推进主承力模块局部结构存在响应过大问题,无法满足环境考核设计要求。基于MSC.Patran/Nastran有限元分析软件,建立了资源舱主结构(舱体和推进主承力模块)的有限元模型。针对首次振动试验的局部响应过大问题,结合当前型号研制特点和实际约束条件,提出了资源舱结构的多种改进设计方案,并利用有限元方法分别进行频响分析,确定了最佳的改进设计方案。根据最佳改进设计方案,对资源舱舱体和推进主承力模块结构进行了改造,并重新进行了多个量级的振动试验考核。试验结果表明,振动试验与仿真计算得到的一阶固有频率结果吻合较好,推进主承力模块纵向一阶固有频率比原结构有所提高,且最大响应下降明显,解决了推进主承力模块响应过大的问题,表明改进设计达到了最终的设计要求。综上,本文利用有限元方法对资源舱主结构进行了改进设计,并通过试验进行了验证,最终达到了改进设计要求。本文工作有助于加快交会对接目标飞行器的研制进度,并为其它航天器的结构设计提供了有益参考。