随着科技的发展进步,各行各业对噪声的控制要求也越来越高。对于船舶行业来说,大型的机器设备产生的噪声不可避免,因而船舶对噪声的控制尤为重要。尤其是对于军船等拥有特殊用途的船舶而言,对噪声的控制要求更高。传统的隔声材料,如蜂窝夹层板等,目前广泛应用于船舶上的隔声控制,但对于低频降噪要求较高的场合来说,传统隔声材料的效果并不理想。薄膜型声学超材料的轻质低频隔声特性越来越受到学者的关注,因而我们可以考虑将轻质的薄膜型声学超材料引入船舶的隔声结构中,以提高材料的低频隔声效果。本文提出在传统的蜂窝夹层结构中加入薄膜型声学超材料,从理论计算推导、有限元仿真模拟和实验验证三个方面,对薄膜—蜂窝夹层复合结构的隔声特性进行了研究。首先,在平面波传播的声学理论基础上,推导了隔声的基本规律,得到质量作用定律方程。基于模态分析法,建立薄膜型声学超材料的理论模型,推导薄膜型声学超材料的隔声计算公式,并对其隔声特性进行了分析。其次,利用COMSOL软件进行仿真分析,计算不同质量块的分布形式对超材料隔声特性的影响,并针对隔声效果较好的米字形质量块进行了进一步研究,计算了边框、薄膜、孔洞等结构参数对隔声曲线的影响规律。最后,采用驻波管法测量小尺寸试件的隔声量,验证仿真分析的可靠性。分别测量附加圆形质量块和米字形质量块的薄膜型声学超材料复合结构的隔声曲线,同仿真结果对比,证实了仿真计算的结论是可靠的。本文提出的米字形质量块相比传统形状质量块拥有更好的低频隔声效果,将薄膜型声学超材料加入到蜂窝夹层板中,为薄膜型声学超材料的实际应用提供了新的思路。