在很多结构振动问题中,如振动控制、故障诊断等方面都需要确定外部激励源,因此研究可识别出作用在结构上的动载荷的方法意义重大。其中,动载荷识别的时域法不仅求解结果直观,而且不受待求解载荷类型的限制,因此一直倍受到学者们的关注。冰区船舶冰载荷反演作为动载荷识别技术在工程实际中的应用,在使用时域法进行反演计算时,面临着反问题求解方程严重病态的问题。基于此,本文完成的主要研究工作有:(1)针对冰载荷反演算法由于传感器布放位置和冰载荷作用位置跨区域性、响应测量数据受噪声影响等因素的存在而呈现严重病态的问题,本文首先以公式推导的形式进行了不适定性分析,其次基于Green核函数法和Tikhonov正则化方法构建了冰载荷反演的方法理论和具体操作流程。此外,文中设计了船艏局部结构外载荷识别的仿真算例,在模型信息、响应信息和加载位置已知的条件下,实现了动载荷的正则化求解,且具有较好的收敛效果,即有效缓解了反求方程的不适定性。(2)为了验证本文方法在冰载荷求解相关实船试验中的有效性,开展了“雪龙”号破冰船冰载荷相关监测试验,在其第八次北极走航过程中,通过布放应变传感器阵列监测冰船作用过程中船体结构响应,以及视频图像系统识别海冰撞击位置。根据已知的船体结构模型信息,求出了响应测点和冰载荷作用点间的传递关系,然后建立算子识别方程,最后利用文中建立的方法计算得到了给定响应数据下的冰载荷。通过计算结果分析可知本文方法能够有效地识别冰载荷。将本文反演冰载荷同国外相同破冰工况下的破冰船所受冰载荷进行对比,验证了本文方法的正确性和工程可用性。(3)本文还对冰区船舶冰载荷作用下的舱室噪声问题做了研究,开展了“雪龙”号舱室噪声测量试验,对破冰作业过程中采集到的噪声声压时历信号进行了处理,将破冰过程划分成了对应正常航行、破冰冲击和碎冰碰撞状态的三个阶段,并分析了三种状态下的舱室噪声特性。