船舶是由各种板架结构组成的大型复杂结构,在航行过程中会受到动力装置、轴系、外部流场等多个激励的作用,振动通过板架结构的传递,进而影响船舶整体的振动声辐射水平及船舶的舒适性、安全性。因此船舶板架结构的低噪声优化设计是十分必要的研究课题。本文以船舶板架结构低噪声优化设计为目标,开展了数值分析和试验研究。首先介绍了结构振动声辐射的研究方法,总结了国内外学者在结构振动声辐射计算方法的研究进展,确立了本文研究板架结构振动声辐射的方法为有限元/边界元法;对船舶板架结构振动声辐射影响因素及规律的研究现状进行了归纳;并分析了船舶板架结构低噪声优化设计的研究现状,为本文的研究指明了方向。建立了船舶板架结构振动声辐射分析基准模型,从模态特性、振动特性、辐射噪声特性等方面对其进行了分析;并探索了空气环境中的板架结构在均布力及集中力作用下的板厚、长宽比、加筋形式、肋骨间距、肋骨惯性矩等设计变量对其声振特性的影响规律,结论表明肋骨间距、肋骨数量、肋骨惯性矩等变量可在重量改变较小的情况下明显影响板架结构的声振特性。选择肋骨间距、肋骨数量、肋骨惯性矩为设计变量,提出了板架结构的布局转换方法,建立了空气环境中船舶板架结构的低噪声优化设计方法。该方法以有限元法、边界元法为基础并结合多岛遗传算法。在此基础上开展了空气环境中单向及双向加筋板架结构的低噪声优化设计。为证明本文船舶板架结构低噪声优化设计的有效性,开展了针对低噪声板架结构的传递函数测试试验。试验测试结果与数值分析结果误差能够满足工程要求,充分验证了低噪声优化设计方法的有效性。最后,本文提出了考虑流体载荷的船体板架低噪声优化设计方法,同时分析了该方法在实船应用中的实际效果。以桨-轴-船艉部结构为优化目标,分析了其主要激励源及传递路径,确定了待优化板架区域,根据考虑流体载荷的板架低噪声优化方法给出了艉部结构的优化方案。实船分析结果表明本文低噪声优化设计达到了优化目标。本文探索了船舶板架结构设计变量对振动声辐射特性的影响规律,建立了船舶板架结构在不同环境下的低噪声优化设计方法,并开展了低噪声优化方法的有效性验证试验及其实船应用的效果分析,为船舶板架结构的低噪声优化设计提供了依据。