流致振动一直是引起压气机叶片振动的重要因素。除同步共振外,各种非同步共振模式一直受到广泛关注。流体诱发的声共振作为一种典型的非同步共振模式可以在诸如航空发动机的压气机、管式换热器等各种工程应用中被广泛检测到。压气机中的声共振除了会产生大量的噪声污染外,还可能引起压气机在某些非设计工况下的异常结构振动。由于压气机内部存在复杂的流场和声场结构,仿真手段很难实现对结构内部瞬态多物理场耦合的刻画,尤其是涡-声-结构的耦合过程,因此本文利用密闭空间中平板尾流诱发声共振的试验对声共振中频率锁定区域及其耦合机制进行了细致的研究。本文通过受限空间中平板尾迹涡诱发声共振的试验,重现了涡声自激循环声共振的全过程,尤其是声共振锁定区域的声场和流场的细节。通过分析流场中平板尾迹涡的脉动速度的频率和幅值,以及声场中的平板正上方声压的频率和幅值,证实了声共振中声反馈能有效的调节和锁定脱落涡的频率,并增强脱落涡的强度,说明了声共振的锁定过程实际上是脱落涡频率和声模态频率这两个振荡系统间的竞争过程,重现了声共振中的“同步区”和“占优区”,其中同步区为声压和脱落涡强度大幅增加的区域。同时通过二维大涡模拟定性说明了脱落涡的增强会大大增强平板的振动受力。通过对尾迹涡的频谱分析,发现了三次谐波是声共振中涡声非线性耦合的主要特征,可作为划分“同步区”和“占优区”的依据,并确定了“同步区”的范围。设计了可调节背腔深度和穿孔板的非局域声衬结构,进行了不同孔隙率、不同背腔深度的非局域声衬的声共振抑制实验,说明即使小吸声系数的非局域声衬也能有效抑制声共振,即通过降低涡声耦合循环中反馈声波的强度,在不破坏声共振自激循环过程的情况下,有效抑制脱落涡的强度及声波的强度,从而实现对声共振的双重抑制效果。实验还发现大孔隙的非局域声衬对声反馈尤其是“同步区”的抑制效果要比小孔隙的好,说明声衬对声共振的抑制主要取决于穿孔板的孔隙和吸声系数:孔隙率对同步区的抑制起到决定性作用,即主要起到抑制声反馈循环的作用;吸声系数主要对占优区起到抑制作用,即主要起到抑制空间固有声模态的作用。由穿孔板和背腔组成的非局域声衬会使得声共振的共振频率发生偏移,这主要是由于背腔深度的改变导致试验段β模态频率改变。