圆柱壳作为潜艇结构的重要组成部分,其振动声辐射特性与潜艇的声隐身性能直接相关。实际潜艇内部会设置环肋、舱壁、基座和浮筏等结构,若忽略内部结构,仅以圆柱壳为对象进行声振性能的评估,难免会与真实情况存在偏差。虽然采用有限元法(FEM)、边界元法(BEM)等数值方法可对复杂结构进行声振特性分析,并且有成熟的商业软件可供使用,但是这些方法存在计算速度慢、存储要求高、不利于机理分析等缺点。如何考虑内部结构的影响,研究出一套可快速对含内部结构圆柱壳进行振动声辐射定量计算的预报方法具有较大的学术意义和军事价值。首先,提出一种任意边界条件圆柱壳振动声辐射计算方法。该方法将圆柱壳在激励力轴向位置断开,离散成圆柱壳子段,根据子段间位移连续和力平衡条件,并结合边界条件,建立圆柱壳的振动控制方程。基于圆柱壳的轴对称特征,采用轴对称边界元法描述声场,将Helmholtz边界积分方程转换为沿壳体母线的线积分,大大提升了计算效率,得到壳体表面速度与压力的关系之后,在子段间力平衡条件中引入流体声压修正项,建立流体中圆柱壳的声振耦合控制方程。在对本文方法完成验证后,进一步研究了边界条件对壳体声振特性的影响。针对多舱段环肋圆柱壳结构,将其在舱壁和环肋位置断开,离散成圆柱壳子段、圆板(舱壁)和圆环板(环肋)子结构,根据各子结构连接处的位移连续和力平衡条件,建立多舱段环肋圆柱壳的声振控制方程。研究表明:环肋可有效提高壳体的固有频率;但是对于壳体的梁式振动,环肋和舱壁不仅没有提高相应的固有频率,而且可能使固有频率降低。针对含复杂内部结构的圆柱壳,圆柱壳采用解析法,内部结构采用有限元法,将解析法进行声-固耦合分析的快速性与有限元法处理复杂结构的通用性结合起来,提出一种解析/数值混合方法来评估其振动声辐射特性。圆柱壳与内部结构通过虚拟弹簧进行耦合,通过设置相应的刚度常数,可分别考虑弹性耦合与刚性耦合。另一方面,本文将圆柱壳上2个无法加载的弯矩转换成等效力偶,再将力偶分解成轴向力、周向力和径向力施加在壳体上,实现了圆柱壳与内部结构之间完备的6自由度耦合,相比于部分文献中的3自由度或4自由度耦合具有更高的计算精度。最后,基于MATLAB GUI设计环境,开发出了含内部结构圆柱壳振动声辐射预报系统,该系统界面友好,操作简单。