阻尼是反映结构系统在振动过程中能量耗散特征的参数，是影响结构系统动力学行为的重要因素。随着具有不同阻尼特性的各种复合材料、智能材料和高阻尼合金材料的广泛应用，导致由这些材料及其连接而成的机械结构振动系统往往含有多种阻尼模型。由于目前的动力学建模及求解方法多围绕粘性阻尼系统的比例阻尼假设建立，显然，这类传统的动力学建模和求解方法难以处理含多种阻尼模型的结构系统，给该类系统的精确建模及求解造成了极大的困难。　　本文拟对含多种阻尼模型结构系统的建模及求解方法相关问题进行深入研究，特别是在含多种阻尼模型结构系统的时域响应求解方法和子结构模态综合方法方面做一些探索和尝试，力图为含多种阻尼模型结构系统的动态设计奠定基础。本文主要研究内容如下：　　1、建立了可描述含多种阻尼模型的机械结构系统的动力学方程，利用有理多项式的分数形式实现了系统中的多种阻尼模型的统一表达，并定义具有该形式阻尼模型的结构系统为一般阻尼系统；进而对一般阻尼系统的求解策略进行了讨论，比较并归纳了各求解方法的优缺点和适用范围，构建了一般阻尼系统基于不同求解域的响应求解策略及方法体系，即基于模态叠加方法的频响计算方法，基于傅里叶逆变换的时域响应求解方法和基于状态矩阵和质量矩阵可逆假设的状态空间方法，为含多种阻尼模型的一般阻尼系统动态设计提供了支持。　　2、研究了含多种阻尼模型结构系统的时域响应求解方法，提出了一般阻尼系统时域响应求解的直接积分方法。基于定积分的梯形近似和Newmark积分公式，推导了含多阻尼模型结构系统的隐式积分方法；基于定积分的矩形近似和中心差分公式，推导了含多阻尼模型结构系统的显式积分方法；基于本文给出的一般阻尼系统状态空间方程，推导了一般阻尼系统时域响应求解的直接积分方法。构建了三种时域响应求解方法的算法流程及计算格式，并通过理论和数值分析，研究了三种时域响应求解方法的算法复杂度、精度和稳定性，分析讨论了各方法的精度、效率及适用范围。数值实验结果表明，含多阻尼模型结构系统的隐式积分方法具有最广的适用范围，而一般阻尼系统时域响应直接积分方法具有更高的计算精度和计算效率。　　3、提出了基于精细积分方法的一般阻尼系统时域响应求解方法。基于本文给出的一般阻尼系统质量矩阵可逆形式状态空间方程，利用指数矩阵函数的2N类算法，推导出系统自由振动求解公式；对于一般阻尼系统的受迫振动，本文选择高斯-勒让德公式近似处理载荷积分项，通过调控高斯点数目实现了对载荷积分项计算精度和效率的有效控制。通过理论和数值实验，分析了时间步长和积分参数对算法复杂度、精度和稳定性的影响，构建了基于精细积分方法的一般阻尼系统时域响应求解算法流程及计算格式。数值实验表明，相较于其它三种时域响应求解方法，一般阻尼系统精细积分方法具有更高的计算精度。　　4、提出了非比例阻尼系统精确自由界面模态综合方法和非粘性阻尼系统改进自由界面模态综合方法。基于纽曼展开公式，推导了阻尼系统矩阵与模态矩阵间的固有关系，以及高阶模态用系统低阶模态及系统矩阵的表示，构建了非比例阻尼系统精确剩余模态和非粘性阻尼系统一阶剩余模态与改进剩余模态，实现了非比例阻尼系统精确自由界面模态综合方法和非粘性阻尼系统改进自由界面模态综合方法。该方法在系统原物理空间内综合，减小了储存空间，并且适用于任何感兴趣频率范围内的模态综合问题。数值算例表明，该方法能够减小阻尼系统高阶模态和非粘性模态截断误差，提高阻尼系统自由界面模态综合法的精度。　　5、进行了具有非比例阻尼特性可转位刀具-刀柄系统的模态综合的实验验证研究，研制了子结构自由界面模态综合求解系统。基于有限元法和模态试验，实现了可转位刀具-刀柄系统的各子结构有限元模态分析与试验验证。用弹簧-阻尼单元模拟了可转位刀具与刀柄间的结合部特性，建立了具有非比例阻尼特性的可转位刀具-刀柄有限元模型，并与可转位刀具-刀柄系统的模态试验结果进行了对比。利用本文提出的自由界面模态综合方法实现了可转位刀具-刀柄系统子结构模态综合，验证了本文提出的自由界面模态综合方法的有效性和正确性。研制开发了自由界面模态综合软件系统，该系统能够方便地对子结构模型进行前、后处理，利用商业软件Nastran求解器保证了计算效率和软件的稳定性，该软件系统将极大地方便子结构模态综合方法在工程中的应用。