管路系统在船舶与海洋工程、航空航天、汽车、石化等众多领域都有着非常广泛的应用。随着各种流体机械设备的功率流不断增大,管路系统的流固耦合振动问题也越来越突出,且不论管路振动噪声对周围工作环境的影响,每年因为管路系统的振动破坏就会导致数额巨大的经济损失,因此对管路系统的减振降噪研究有着非常重要的理论和工程实际价值。针对管路系统的振动问题,本文建立了充液管路系统流固耦合振动的传递矩阵模型,并采用MATLAB编程计算了管道的振动特性和响应,分析了管道振动输入功率流沿管路的分布,分析比较了振动功率流和振动响应方法在管路结构优化中的不同价值。主要研究内容和工作如下:（1）考虑管路系统的泊松耦合,建立了管路系统直管和弯管流固耦合振动的无量纲传递矩阵模型,对集中质量、弹性支撑以及外载荷作用处进行受力分析,推导获得了相应的点传递矩阵,还建立了空间管路系统的坐标转换矩阵,对各管单元的坐标系进行了统一。（2）阐述了传递矩阵法求解管路系统模态振型以及谐响应的方法,采用本文方法计算了不同边界条件下典型直管、弯管的模态振型和振动响应,通过与有限元仿真结果的对比,验证了本文方法以及编程的准确性。（3）引入了振动功率流作为管路系统振动的评价指标,介绍了管路系统振动功率流的计算方法,从原理上说明了阻尼在计算振动功率流中的必要性,计算分析了管路系统振动功率流沿管路的分布以及传递规律,分析了振动功率流与振动响应之间的联系与区别,分析了管路结构参数对功率流的影响。（4）以弹性支撑的刚度和位置、弯管半径、管壁厚以及管径为设计变量,远离激励力的频率为约束,分别以最小化振动输入功率流和最小化载荷作用点的振动响应为目标函数,采用遗传算法对管路系统的振动进行优化,对比分析了振动功率流在振动优化中的合理性和优势。