编队航行、中高速机动等实战需求对潜艇振动噪声性能提出了新的挑战。螺旋桨纵向脉动推力所诱发的桨-轴纵向振动是潜艇低频振动的重要来源,研究潜艇推进轴系纵向振动控制技术,降低螺旋桨激励下轴系纵向振动引起的艇体水下声辐射,具有重要意义。通过隔振和吸振方法降低由螺旋桨传递至艇体基座的纵向脉动力是降低潜艇低频振动噪声的有效手段。本文针对现有轴系被动隔振方法改变轴系静刚度特性,被动吸振技术附加质量大等问题,提出基于动力反共振的轴系纵向隔振控制方法,抑制由推力脉动引起的艇体振动和声辐射,并通过系统的理论和实验研究验证控制方法有效性。本文主要研究内容及结论如下:(1)利用耦合有限元/边界元法和子结构综合法建立考虑附连水效应的桨-轴模型,研究轴系纵向振动特性,明确系统在100 Hz内的主要振动特征为轴系一阶纵向振动及螺旋桨伞状模态所对应的特征。建立考虑附连水效应的桨-轴-艇有限元模型及半解析模型,研究轴系-基座-艇体耦合振动和声辐射特性,分析轴系-基座-艇体各模态对艇体辐射声功率的贡献量,结合识别得到的作用在螺旋桨上的力谱,明确隔振频率。(2)针对轴系纵向振动控制问题,首先,分析共振转换器和推力轴承串联的振动控制方案,建立包含共振转换器的轴系半解析模型和以传递至基座的力传递率及功率流为指标的共振转换器参数优化模型,研究表明该方案会降低轴系静刚度。其次,提出动力反共振隔振器与推力轴承并联的轴系纵向振动控制方案,建立动力反共振隔振器理论模型以及包含动力反共振的轴系子结构综合半解析模型,分析隔振器参数对隔振性能的影响规律。研究表明,动力反共振能够在目标频率处有效地减小由轴传递至基座的纵向振动,且不会影响轴系静刚度,不影响轴的纵向位移。(3)针对现有液压式动力反共振隔振器参数不易调节、数学模型不准确等问题,研制了参数易调节的液压式动力反共振原理样机,建立了考虑液压式动力反共振隔振器体积刚度的新隔振器数学模型,并通过振动传递特性测试验证了数学模型的正确性及有效性,通过参数分析明确了隔振器各参数对隔振器隔振性能的影响规律。(4)建立含1:4缩比推力轴承的推进轴系纵向振动控制实验系统,结合有限元数值模型和试验测试,研究了系统纵向振动特性。提出并实现液压式动力反共振隔振器与推力轴承并联布置的推进轴系纵向振动控制方法,并通过轴系振动测试验证控制方法的有效性。结果表明,本文所提控制方法中液压式动力反共振隔振器质量约1.6 kg(占轴重约1.6%),轴系基座加速度幅值在指定控制频率处下降约2.5 d B,带宽约7 Hz。本文研究成果可为动力反共振减振方法在舰艇推进系统低频振动噪声控制的实际应用提供理论基础。