随着航天事业的进步,从运载段到在轨运行段,外部环境均对航天器提出了更高的要求。本文以航天器振动抑制问题为研究背景,对非线性能量阱（Nonlinear energy sink,NES）形式的被动振动抑制技术进行了研究。在国内外主要研究工作的基础上,研究了一种具有新刚度特性（立方刚度和分段刚度组合）的非线性能量阱,分析了其振动抑制效果和能量耗散特性。研究内容包含如下方面:针对传统立方刚度和引入分段刚度的NES耦合线性主系统的振动问题,基于非线性正则模态分析法及复变量平均法,建立了保守系统的慢变动力学模型。基于周期平均化的思想分析了分段刚度非光滑特性的解析表达,并依此分析了引入分段刚度前后系统的频率能量特性。基于分段刚度NES频率能量图中的不同分支特性,通过慢变动力学在无阻尼假设下的等能球空间映射,分析了其自由振动中可能存在的轨迹族拓扑结构特征随系统能级变化的过程,研究了系统充分能量传递特性的轨迹族分布。基于Poincarémap法,分析不同输入能级和不同刚度特性NES的运动状态。针对引入分段刚度前后的NES耦合线性主系统在弱阻尼条件下的振动问题,通过数值积分研究了分段刚度NES能量耗散率受主系统基频及系统能级状态影响的现象。基于有阻尼系统的能量柱空间映射,分析了保守系统频率能量分支特性和拓扑结构特征中轨迹族分布对非保守系统能量耗散轨迹的影响,研究了能量耗散效率大幅提高的现象。针对分段刚度NES在简谐外激励作用下的响应问题,研究了系统动力学的分岔特性。对系统鞍结分岔（saddle-node bifurcation）特性进行分析,得出不同外激励频率和分段刚度值对系统不动点的影响。通过对分段刚度NES慢变动力学模型的摄动分析,研究了系统的Hopf分岔,分析了引入分段刚度前后的NES稳定非稳定区域变化的现象。对分段刚度NES的慢不变流形特性进行了分析,研究了慢不变流形上发生跳跃的条件。最后,利用能量谱研究了分段刚度NES的吸振性能。