空气管路系统广泛应用于工业、航空航天、军事等领域之中,是中央空调、大型输气管道、通风管路系统等的重要组成部分。受外界因素的干扰,管路中不可避免的会传递噪声,噪声的存在会影响设备操作者的舒适性,对装备的正常运行带来一定的影响,长期的噪声干扰甚至会对装备造成严重的破坏。随着工程技术的不断发展,管路噪声控制也提出了更高的要求。传统的管路噪声控制措施受空间尺寸的限制,无法有效的控制低频噪声的传播。如何能够实现管路噪声低频、宽带、强衰减的噪声控制也是目前急需解决的问题,近些年来,将声子晶体的设计思想引入到管路降噪设计之中,利用声子晶体的带隙特性进行噪声控制得到了学者们的广泛研究。声子晶体是的概念是类比于光子晶体提出来的,是指一类由特殊设计的人工结构单元周期排列组成的具有弹性波带隙的材料/结构。弹性波在声子晶体中传播时,带隙范围内的波的传播将会被抑制,利用声子晶体的带隙特性可以实现特定频率处的弹性波控制。将声子晶体的带隙思想应用于管路降噪设计之中,受周期元胞的相互作用,声波在管路中传播时也会形成相应的声波带隙,从而实现噪声的有效控制。论文的主要工作如下:1、基于模态匹配理论,完善了声子晶体管路带隙计算的二维传递矩阵算法,为声子晶体管路声波传播特性的分析提供了有效途径。2、研究了周期内插扩张室声子晶体管路的声波传播特性。利用二维传递矩阵法计算了内插扩张室消声器的传递损失,并与一维方法和COMSOL仿真结果进行了对比分析,验证了算法的准确性,进一步研究了其声学特性。之后又用二维传递矩阵法计算并分析了周期排布的内插扩张室声子晶体管路的能带结构特性,研究了二维算法的收敛性,并在此基础上,分析了参数对带隙及带隙耦合的影响。3、设计了一种内置隔板和内插管的新型亥姆霍兹消声器,并研究了这种声子晶体管路的声波传播特性。首先研究了新型消声器的传递损失特性,然后基于二维传递矩阵法分析了周期附加新型亥姆霍兹消声器的声子晶体管路的能带结构特性,揭示了带隙形成的机理,并分析了结构参数对带隙及带隙耦合的影响。4、制备了新型亥姆霍兹消声器实验样件,搭建了声子晶体管路实验测试系统,开展实验测试,初步验证了新型亥姆霍兹消声器声子晶体管路的声传播特性。总之,本文完善了声子晶体管路声波带隙计算的二维传递矩阵法,设计并研究了两种不同结构形式的声子晶体管路,分析了其能带结构特点,深入揭示了带隙的形成机理,详细分析了结构参数对带隙及带隙耦合的影响,并完成了实验测试与验证。研究工作有望为声子晶体管路的带隙计算及管道降噪设计提供新的设计思路和技术途径。