复合材料层合板、夹层板等层合结构以其比刚度高和可设计性好等优点在航空航天和轨道交通等领域得到广泛应用。在轨道交通领域,越来越多的部件采用复合材料层合结构,如列车车体局部结构、车头罩和设备舱等部件。这些结构服役过程中会遇到各种复杂振动问题,从而影响结构的正常使用。此外,结构振动会产生辐射噪声,影响周围环境,因此开展层合结构的振动特性研究工作具有重要工程意义。具体研究内容为:（1）以层合板铺层方式和芯层厚度为研究变量,采用模压成型工艺制备不同规格的碳纤维层合板及夹层板试件。根据振动测试需求进行工装夹具设计,并分别开展碳纤维层合板和夹层板振动模态扫频试验。通过处理采集的应变响应信号获得样件的固有频率及模态阻尼比,并对铺层方式与芯层厚度对两种类型试件振动特性的影响进行了分析。（2）分别建立了碳纤维层合板与夹层板结构振动特性有限元模型,通过和试验结果对比,验证有限元模型的准确性。以铺层角度、铺层厚度、铺层顺序和芯层厚度等设计参数为变量,基于验证的有限元模型,得到了采用对称铺层方式的层合板固有频率更低、采用[0/45/-45/90]2s与[45/-45/0/90]2s铺层方案能有效降低振动响应振幅、相同芯层厚度情况下[45/-45]4s铺层夹层板抗振性能最差等结果。（3）以某高速磁浮悬浮架裙板为研究对象,分别建立了具有连接接口铝合金和碳纤维层合板材料两种面板的有限元精细模型,计算并对比两种裙板结构的振动模态与振动响应。结果表明,碳纤维复合材料裙板固有频率更高且振动响应更小。在此基础上,以裙板一阶振动频率最大为目标,采用遗传算法进行碳纤维层合板面板的铺层参数优化。优化后的裙板一阶固有频率提高26.1%、加速度共振响应幅值减小16.4%,减振性能更好。