在水下航行器声隐身技术中,管道振动噪声已成为研制低噪声或安静型水下航行器的主要障碍之一。因此,有必要开展管道系统振动噪声的预报和控制技术研究。传统的船舶管路计算往往只关注管路系统本身的振动传递特性,而忽略下端弹性基础对管路系统动力学特性的影响。实际船舶管路系统往往通过支撑、通海口、水泵基座等与船体连接,由于弹性板壳结构的耦合作用,其动力学特性将与单独管路系统不同。且管路系统振动噪声预报终极目标需落脚于船体的水下声辐射特性,因此建立管路与船体耦合一体化振动及水下声辐射预报模型具有重要的工程意义。本文采用解析数值方法建立三维管系流固耦合模型,并将水下航行器船体结构以典型的锥-柱-球组合壳结构模拟,研究复杂系统的耦合振声特性,并利用周期结构的滤波特性,开展管路-船体振动声辐射控制技术研究。论文主要工作如下:第一章对充液管道流固耦合振动理论进行了回顾,对圆锥壳、圆柱壳等组合壳振动问题的数值计算方法进行了归纳总结,指出了将管路与船体耦合一体化建模计算的工程需求,并简单介绍了周期结构在充液管路振动控制中的应用情况。第二章从充液直管流固耦合14方程模型出发,考虑泊松耦合与连接耦合,推导充液管三向阻抗矩阵,对其流固耦合参数影响进行分析;根据弯管、分支管等附件连接位置处管壁与管内流体连续与力平衡边界条件,组装弯管、分支管及空间管路,以波传播视角对典型管路部件振动传递特性分层次研究。第三章采用阻抗综合法思想,基于圆锥壳、圆柱壳和圆环板振动控制方程精确解,分别推导其阻抗矩阵。将肋骨与横舱壁采用圆环板模拟,建立锥-柱-球组合壳耦合阻抗矩阵,用于模拟整体船体结构。第四章分别针对简单直管-平板耦合结构,空间管路与圆柱壳耦合结构,复杂空间管路-组合壳船体耦合结构,分层次进行管路与弹性板壳基础的耦合振动分析,最后结合声场有限元匹配边界模型,建立管路与船体耦合振动及水下声辐射特性完整计算方法。第五章将周期结构中的滤波特性应用于管路振动控制中,将支撑与管壁结构设计为周期结构。研究波矢与位移响应衰减、传播区域关系,并将复合材料层合理论与周期结构带通特性结合,探索分析周期结构管路带隙形成机理。。第六章针对前面章节中提出的空间管路、圆锥-圆柱组合壳、管路与组合壳体耦合结构以及基于周期结构的带隙控制进行计算方法的试验验证。第七章对全文进行了总结,对后续可行的研究工作进行了展望与探讨。