在高超声速飞行器的研制初期，统计能量分析能够对飞行器的中高频动响应进行有效预示。本文针对高超声速飞行器常用的蜂窝夹层板及防热金属复合材料复合板结构的统计能量建模进行研究。文章首先推导了均匀平板的模态密度计算方法，得到了板类结构模态密度计算的一般方法，即先进行板结构的动力学建模，得到其动力学方程，然后赋予动力学变量波动解，得到频率与波数的特征方程（波数曲线），通过求解波数曲线在波数空间的面积，进而得到模态数及模态密度。文章然后推导了三明治复合板及金属复合材料复合板的模态密度计算公式，对于复合板在低频段采用薄板理论建模，在频率较高时则采用厚板理论进行建模，三明治复合板当频率增加达到一定值时，振动特性改变，此时基于薄板理论建模，但是建模方法和低频区不一样，只对三明治复合板的一半进行建模。文章最后通过不同算例分析分别验证了三明治复合板与金属复合材料复合板的统计能量建模的合理正确性。本文同时对铝蜂窝夹层板采用三明治板等效理论进行统计能量建模分析，并与蜂窝夹层板的随机振动试验结果对比，验证了蜂窝夹层板统计能量建模的合理正确性。