复合材料因其优异的材料属性、易于形成一体无缝船体等显著特点,在轻量化舰艇的制造中大量应用,甚至已逐步彰显出取代传统船舶制造材料的发展趋势。游艇作为典型的复合材料船舶,是一种具备航海、休闲等功能的水上娱乐高档消费品,相关产业是兼具知识密集、技术密集、劳动密集以及资金密集等特点的长链产业,具有强大的经济拉动能力,已经成为海洋经济中重要的增长点。但与欧美传统游艇制造强国相比,我国目前仅是游艇制造大国,在正向研发的关键技术上相对落后,特别是决定游艇品质的振动噪声舒适性方面的设计水平亟待提高。如果在游艇早期开发阶段就考虑振声舒适性方面的要求,将减振降噪技术渗透到游艇设计与建造的各个阶段,可有效避免后期改造对人力物力的浪费。因此对游艇舱室振声预测方法方面的研究,不仅可以及早发现舱室振声污染发生的原因,还能够基于建立的减振降噪效果评估平台提出经济高效的舒适性改进措施,这将有助于提高游艇的品质进而增加其附加值和竞争力,对我国游艇行业的开发、制造水平的提升具有重要意义。复合材料船舶与传统钢制海船在船体制造材料上明显不同,复合材料结构复杂的振声特性制约了现有振声分析方法在游艇结构上的应用。为了有针对性地解决游艇舱室振声预测过程中所遇到的关键性技术问题,本文形成了如下主要研究内容及结论:建立了三子系统统计能量分析模型,以噪声降低量为目标函数,基于全局灵敏分析法开展了统计能量参数估计值的不确定性对振声响应结果不确定性的影响规律研究。分析结果表明:共振传递下的耦合损耗因子是宽频带内对振声响应结果最重要的参数;在减振降噪优化设计过程中,可忽略非共振传递下的耦合损耗因子对振声响应结果不确定性的影响;吻合效应会改变临界频率下参数的灵敏度指标排名,临界频率下板件自身阻尼损耗对振声响应结果的影响能力达到最低,而声腔损耗因子的影响能力则相对较高。建立了游艇典型结构板件解析模型的振动控制方程,基于波数空间积分法提出了由各向异性薄面板及各向同性夹芯组成的夹层板结构的模态密度估算模型,这一估算模型包含横向剪切刚度评价指标,提高了全频段内的模态密度辨识精度。利用三通道驱动点导纳实验法验证了理论模型的正确性和有效性。面板及芯材不同设计参数对夹层板模态密度影响的研究结果表明:夹层板横向剪切刚度影响高频段的模态密度,模态密度随横向剪切刚度的增加而降低;夹层板振动特性低频段受弯曲刚度控制,面板纤维铺角的改变仅在低频段存在一定影响力,对宽频带内整体变化趋势无影响;夹层板面积的变化不能改变模态密度整体变化趋势,模态密度曲线随面积的增加而整体上移;对于软质芯材组成的夹层板,芯材弹性模量增加会使模态密度有所降低。基于功率输入法与脉冲响应衰减法对游艇典型结构的损耗因子进行了实验研究,以单自由度振动解析模型为研究对象验证了两种方法的有效性。分析了两种方法在玻璃纤维增强塑料夹层板上应用的适用范围及误差产生的原因,并以此为基础提出阻尼损耗因子混合辨识方法:以模态密度为频带划分依据将整个宽频带分为中低频段与高频段,在中低频段使用冲击响应衰减法,高频段则使用功率输入法,将不同频段内的结果组合即可得到宽频内阻尼损耗因子。基于有限元方法,利用Python和Matlab语言开发了复合材料层合结构的结构声强模拟平台,从固有频率、模态振型及结构声强矢量场分布三方面验证了程序的有效性,揭示了激励源定位信息及振动能量输入游艇典型结构后的能量传递规律。针对不同结构声强分量影响能力的分析结果表明:剪切分量在幅值的最大值与平均值方面与结构声强矢量接近,是对总量贡献最大的分量;能流路径方面,剪切分量的能流与整个结构声强矢量的能流规律最为相似。而弯曲分量及扭转分量则基本上对振动能量的流向及幅值不产生影响。在实际减振降噪改造中,可通过抑制剪切分量实现复合材料结构受迫振动条件下振动能量传递能力的降低。结合统计能量参数计算及实船振声源测试结果,实现了靠泊工况下某型游艇宽频带内舱室噪声的预测,实船噪声测试与仿真结果的变化趋势一致,总值最大偏差小于5dB(A),并从模型建立及参数输入两个方面说明了误差产生的原因。本文的研究成果可提炼为如下创新点:(1)基于全局灵敏度分析法求解统计能量分析模型,定量分析了不同统计能量参数对噪声降低量的影响规律,得到了不同频段下影响振声响应的关键参数的排序。(2)引入横向剪切变形因子,提出了由各向异性薄面板及各向同性芯材组成的夹层板结构的模态密度估算模型,提高了复合材料层合板在高频段的模态密度辨识精度。(3)基于结构声强技术开发了的振动能量传递模拟平台,揭示了复合材料层合结构的振动能量从输入到耗散的衰减及传递规律。