柴油机的特点是热效率高、经济性好,相比汽油机具有低转速、大扭矩的优点,同时无需点火系统,具有好的可靠性,在民用船舶、中小型舰艇、汽车和工程机械中广泛应用。随着船用柴油机向高速、轻型及大功率化方向发展,对船用柴油机主要零部件强度的要求越来越高,其振动和噪声问题也日趋严重,因此,对船用柴油机强度及结构进行减振降噪技术研究具有一定的理论研究意义和实际工程应用价值。本文以6L21/31新型中速柴油机为研究对象,针对船用柴油机振动和噪声预测研究不完善的现状,以振动理论、模态分析理论和有限元理论为基础,采用现代试验技术和CAE软件为研究手段,对船用6L21/31新型中速柴油机进行了研究,主要研究工作如下：(1)依据柴油机二维图纸或已有三维模型,采用Pro/E软件完善现有模型,对6L16/24型柴油机缸盖、活塞、缸套以及6L21/31型柴油机缸盖进行试验模态分析和理论模态分析研究,通过试验识别的模态参数来验证理论模型的正确性,为整机有限元模型的建立打下基础。(2)运用MSC.Patran/Nastran有限元软件建立6L21/31柴油机整机有限元模型,进行整机模态分析,揭示整机固有频率和振型等振动特性,为后续的振动分析提供了依据。(3)在MSC.Nastran中对6L21/31整机有限元模型进行振动响应分析,揭示额定工况下各部件振动速度和振动加速度分布规律,如油底壳和缸盖进气管处结构较薄,刚度较小,振动比较大；机体结构较厚,刚度大,振动响应最小。(4)在额定工况下,对6L21/31柴油机进行了振动试验研究,测量了主要部位的振动加速度,将计算结果与之进行对比分析,进一步完善计算模型；研究结果表明,油底壳添加润滑油之后峰值频率略微变小,峰值幅值略微增加。