随着复合材料的快速发展,各国逐渐意识到将复合材料应用于船舶装备制造中的诸多益处。板和加筋板作为舰船的基础结构单元具有十分重要的研究意义,在日常工作中,由板或加筋板构成的船体板架结构不单受到船上动力装置如发动机等运转产生的振动荷载的作用,同时还随时可能受到鱼雷等武器爆炸产生的冲击波载荷的威胁。两种不同的载荷分别考核了结构的振动响应特性以及抗冲击响应特性。对结构同时进行振动及抗冲击特性分析,并根据这两方面的分析结果提出合理的结构优化方案,使结构同时兼备良好的抗振及抗冲击性能,对保障舰载人员生命安全,提高舰船的使用寿命具有一定意义。本文基于两种船舶基础单元结构,选择的材料区别于传统舰船常用的各类合金材料,应用更具发展前景的复合材料,进行了以下内容的研究:（1）针对于低频载荷作用下结构振动响应特性分析问题,本文以一阶剪切变形理论为基础,通过改进傅里叶级数法与瑞利-里兹法结合,构建了不同边界条件下复合材料层合板和加筋板振动特性分析模型,将人工虚拟弹簧设置于结构边界可模拟结构任意边界条件。该方法在保证准确性的同时具备较高的计算效率。运用该方法对两种结构的各参数进行响应敏感性分析,发现对于层合板来说,不同铺层方式对结构的抗振性有较大影响;对于加筋板结构,改变结构中加强筋的数量和布局方式对结构抗振性有较大影响。（2）针对于水下爆炸冲击荷载作用下结构动力响应问题,本文基于声固耦合算法建立了复合材料层合板及加筋板结构的抗冲击分析模型,引入冲击环境考核概念,以结构冲击响应谱和结构变形位移大小来衡量结构的抗冲击性。讨论了算法计算时长等不同计算条件对冲击响应结果的影响,从层合板结构的材料参数及结构参数,加筋板结构中不同加筋数量及不同分布方式等方面进行抗冲击敏感性分析,得到各参数的抗冲击敏感性分析结果,进而为后文的结构优化提供参考。（3）针对于复合材料结构优化设计问题,结合上文中得到的复合材料层合板及加筋板结构的抗振、抗冲击敏感性分析结果,本文分别从层合板的铺层方式和加筋板中加强筋布局两方面入手,以提升结构抗振性能及抗冲击性能为目标,建立结构优化模型。采用遗传算法筛选出层合板结构中纤维的最优铺层方式;通过Isight集成优化平台对加筋板中加强筋的布局方式进行优化设计,并对结构进行逆向仿真,与优化前的结果对比,结构力学性能有了明显提升,证实了结构优化设计方案的可行性。