随着现代化的发展，噪声控制已日益成为一个让人关注的问题。对水中的噪声源，要有效减小由噪声源辐射至水中的噪声，一种重要的途径就是采用隔声材料包裹噪声源。水中隔声的困难在于低频(1000Hz以下)：在低频段，水中声波波长在米的量级，而实际环境不允许使用数米厚的隔声材料。我们希望通过有限厚度(厘米量级)的隔声材料来实现低频声波的隔离，但任何各向同性的均质材料都很难满足这一要求，因此必须采用非均质复合材料或对材料进行声学改造。 因局域共振型声子晶体能在可听声范围内产生禁带，本文首先对局域共振型声子晶体的共振特性进行了研究。研究表明单个共振体单元的共振特性可反映局域共振型声子晶体的共振特性。从单个共振单元出发，分析了材料参数和共振体尺寸对共振频率的影响，为局域共振型声子晶体的设计提供了依据。 含气泡弱可压缩粘弹材料在控制水下噪声方面有重要的用途，研究这类材料的声学性质具有非常重要的意义。尽管现在有很多方法可获得非均质复合材料的声传播特性，但含气泡弱可压缩粘弹材料有自己的特点，不能简单的把它当作一般非均质复合材料来处理，必须建立一种针对含气泡弱可压缩粘弹材料的等效媒质法。 声波在含气泡粘弹材料中传播时，不仅会引起固相介质产生变形引起体积变化，还会引起气泡非线性振动造成气泡体积的变化，故要研究含气泡粘弹材料的性质，必须先了解气泡在弱可压缩粘弹材料中的振动。本文对气泡在弱可压缩粘弹材料中的非线性振动进行了深入研究。研究表明，当气泡压力与环境压力不一致时，基质材料将变形以产生等效压力使气泡达到平衡状态，因此弱可压缩粘弹材料中气泡的平衡半径将随环境压力的变化而变化，且材料的切变模量越小，平衡半径随环境压力的变化越明显。平衡半径的变化将导致气泡共振频率和非线性振动的变化。弱可压缩粘弹材料中气泡的共振频率是由固相介质、气泡内气体和气泡半径等多种因素共同决定的。在认识气泡振动的基础上，利用等效媒质与含气泡弱可压缩粘弹材料有相同的应力和应变，提出了一种新的等效媒质法，经过与Gaunaurd经典的等效媒质理论进行对比，得到了验证。利用这种等效媒质法，我们对影响含气泡弱可压缩粘弹材料性质的各种因素进行了研究，并分析了准静态条件下含气泡材料的非线性性质。最后，对含气泡弱可压缩粘弹材料在控制水下噪声方面进行了分析，比较了各项参数对噪声控制效果的影响。研究表明，含气泡弱可压缩粘弹材料能有效控制水下噪声。 本文研究工作的贡献在于： 1．首次从单个层包柱共振单元出发，对局域共振型声子晶体的共振特性进行了分析，分析了材料参数和几何尺寸对各类共振模式共振频率的影响，为局域共振型声子晶体的设计提供了依据。 2．首次分析了环境压力对气泡平衡半径的影响，并提出了初始无变形压力P∞0的概念。当环境压力等于P∞0时，材料处于无变形的状态，而当环境压力不等于P∞0时，材料处于变形状态。材料变形状态的变化表现在气泡平衡半径的变化上，气泡平衡半径的变化导致气泡振动和共振频率的变化。 3．完善了含气泡弱可压缩粘弹材料的等效媒质法。本文建立的等效媒质法不仅可得到处于无初始变形含气泡材料的线性和非线性性质，而且可求得处于不同变形状态下含气泡材料的线性和非线性性质，具有其它等效媒质法不具备的特点。利用此方法，可求得处于任何压力状态下含气泡材料的声学性质，为含气泡弱可压缩粘弹材料的声学应用奠定了基础。