水下航行体是我国军事战略体系的关键一环,而水下环境具有极强的不确定性,对航行体发射提出了相当苛刻的要求。水下航行体载荷,是航行体结构设计输入条件,对于结构轻量化设计及远距离打击目标的实现起着关键作用。航行体在出水发射阶段,水动力作用会激发结构巨大的瞬态响应,目前航行体主要采用线性模型计算该阶段整体响应,并未考虑航行体连接结构非线性的影响;而结果精确的时程分析方法,计算量大,不便于工程实际应用。本文针对这些问题,建立了水下航行体出水阶段的冲击响应谱分析,并且引入混叠模态方法来对考虑非线性结构的航行体进行载荷动力设计分析。本文主要研究内容如下:1、运用冲击响应谱理论,对航行体等效线性模型出水阶段载荷进行冲击响应分析,建立了水下航行体载荷冲击谱。考虑水下航行段随机性对出水载荷影响,得到了水下航行体的冲击响应包络谱。针对冲击谱缺点,改进得到了动力反应系数谱及考虑随机性的动力反应系数包络谱。该方法能够在频域上快速合成响应,能够得到与时程分析结果具有一致性的模态合成响应解,并对比了多种模态合成方法的优劣。2、针对模态叠加法应用于线性模型的局限性,基于混叠模态理论,建立了水下航行体非线性模型的模态叠加分析方法。推导出拉压非线性单元的描述函数解析式,通过对极限状态模态参与因子的研究,验证了水下航行体出水阶段载荷混叠模态方法的准确性,在误差允许的范围内实现了拉压非线性模型的模态叠加法分析。3、运用基于混叠模态的模态叠加法,对航行体进行动力设计分析,建立了水下航行体非线性结构载荷冲击谱。首先,讨论混叠模态理论中拉压非线性参数的物理意义,考虑结构非线性参数对响应的影响,对结构进行动力设计分析,明确了非线性参数对结构响应的影响。然后,基于混叠模态方法和冲击谱理论,得到了航行体基于非线性模型模态合成的冲击响应谱和动力反应系数谱,与线性模型谱方法相比有更加精确的合成响应解。建立了一种精确度较高、计算速度快的非线性模型响应求解方法。