本文针对现代飞行器结构设计中的声疲劳问题，主要研究了航空薄壁板壳结构在高声级宽频带随机噪声载荷作用下的振动响应的计算和分析方法。 在基本理论研究基础上，首先以基本结构单元，包括矩形薄壁板、薄壁圆柱壳作为对象，建立声激励响应的物理模型和数学模型，重点探讨了响应的估算方法和数值求解方法。通过算例，分析了结构在随机声载荷作用下的响应特征，并进行影响结构响应的有关参数对比分析。然后将所研究的数值方法应用于航空发动机环形燃烧室火焰筒薄壁壳结构在燃烧室内部噪声激励下的响应估算。 (1)薄壁板在声载荷作用下均方位移和应力响应的估算。选取各向同性金属薄壁板结构作为对象，采用基于正交模态法的线性模型，实现该结构在随机噪声载荷作用下动态响应的估算。详细讨论了参与计算的模态阶数和边界条件对响应的影响。算例中采用具有四边固支边界条件的矩形硬铝薄壁板试验件作为对象，以试验测得的噪声载荷作输入，计算该结构的动态响应，并将计算结果与试验结果进行了比较。 (2)薄壁板在声载荷作用下振动响应谱的估算方法。从受迫振动微分方程出发，在结构模态分析基础上，采用结合受纳函数描述结构模态和声场空间压力分布的耦合关系，建立基于正交模态法的动态响应谱计算模型。算例中对金属薄壁板单元的声激励响应谱的计算结果，反映出宽频多模态的特征。该方法清楚地揭示了声激励载荷、结构模态和振动响应之间的关系。 (3)研究了一种基于耦合的边界元/有限元声激励响应分析的声疲劳应力估算方法。该方法用积分方程描述声对结构的作用关系，结构的动力学特性分析采用有限元方法实现，载荷声场特性采用声学边界元方法加以模拟，将结构系统的运动方程和载荷声场的积分方程联立，利用接触边界条件进行求解。研究了基于输出位移响应功率谱密度(PSD)，根据随机信号分析理论和弹性力学，计算随机应力响应的方法。选择薄壁圆柱壳和带有开孔的薄壁圆柱壳两种模型，实现了扩散声场中随机声载荷作用下的振动响应计算，包括位移响应和应力响应，论述了算法具体实现方法，载荷和边界的处理方法。讨论了柱壳结构在随机声载荷作用下的响应特征。 (4)应用“基于耦合的边界元/有限元声激励响应分析的声疲劳应力估算方法”，计算航空发动机环形燃烧室火焰筒薄壁壳结构的振动响应及应力。首先对燃烧室火焰筒薄壁壳结构模态进行有限元计算，利用耦合的边界元/有限元方法，以实测燃烧室内部噪声载荷作输入模拟火焰筒周围的扩散声场，实现振动位移响应的计算。然后采用本文提出的方法，计算出结构随机声疲劳应力响应。并结合计算结果讨论了火焰筒薄壁壳结构在声载荷作用下的位移和应力响应特征。