在实际工程中有很多瞬态现象，如金属铆接，车辆和压缩机的启动、停止，摩擦啸叫等等，这些瞬态现象会产生瞬态的辐射噪声。瞬态的辐射噪声不仅会直接影响人们对产品噪声的主观评价和舒适性体验，而且还可能会对现场作业的工人造成听力损伤。为控制噪声，人们发展了多种声源定位与特性分析的方法和技术。其中，以近场声全息(NAH:Near-field acoustic holography)定位最为精确，成像分辨率高，且重建精度佳。稳态声源的NAH技术主要采用频域分析方法，经过近三十年的发展，已在很多领域有了成功应用。　　对瞬态声源的可视化重建，可有助于辨识瞬态噪声源的位置，认识瞬态声场的工作机制和变化过程，为控制瞬态声源的噪声辐射和降低振动影响提供有效的分析手段。不同于稳态声场，瞬态声场的频率特征随时间变化，甚至还会具有复杂的随机性，故不能通过单一频率的声学特性来描述整个声场。由于直接应用频域NAH方法来重建瞬态声场已无法满足要求，研究人员发展了时域NAH方法，通过对声场进行全时段重建，获得声场随时间的变化规律，来有效地预测和重建瞬态声场，可应用于对发动机试车、刹车片制动、汽车进排气、飞机喷气等的噪声源识别和特性分析。　　作为目前适应于任意形状声源，计算方法最简单、高效的时域NAH方法，时域等效源方法(TDESM:Time-domain equivalent source method)被越来越多的国内外学者所关注，但对TDESM的研究及应用还处于起始阶段，仍然有很多亟待解决和进一步研究的问题，其方法本身还存在一些局限性，这在一定程度上限制了它的实际应用和范围拓展。本文针对TDESM研究中的不足之处作了深入的探讨和分析，有针对性地提出了克服这些不足之处的解决方案，并开展了一系列基于TDESM的瞬态声场全息重建方法的创新性研究。本文分析了基于插值时域等效源方法(ITDESM: Interpolated TDESM)的声场重构影响因素，并分别提出了基于时间反转镜(TRM: Time-reversal mirror)和ITDESM的组合瞬态声场重建方法，具有镜像反射面的半自由空间瞬态声场重建方法，以及具有阻抗反射面的半自由空间瞬态声场重建方法。研究旨在降低瞬态声场重构的测量、计算成本，提高重构精度和成像分辨率，拓展TDESM的应用范围，提高该方法对实际工程问题的适用能力，从而进一步完善和发展瞬态声场的重建和可视化技术。本文的研究工作得到了国家自然科学基金（NSFC11104182）的资助，采用了理论建模、数值仿真与实验研究相结合的研究路线。本文的主要研究内容如下：　　（1）阐述了课题的研究意义，论述了频域NAH方法和时域NAH方法的发展历程和研究现状，明确指出了每种方法的适用特点和局限性，确定了TDESM是目前对声源形状适应性最强、计算方法最简单且有效的瞬态声场全息重建方法。在深入探讨TDESM的优越性和局限性的基础上，确立了本文的主要研究内容。　　（2）以瞬态声辐射的基本理论和 TDESM的基本原理为研究出发点，指出了TDESM无法直接用于瞬态声场重建的原因。通过数值仿真检验了ITDESM的有效性，并分析了影响重建结果的若干因素，包括全息面位置、等效源面位置、阵列间距、测量误差等。根据仿真结果给出了如何选择相关参数的合理建议，可用于指导ITDESM的实际应用。通过受激钢板实验进一步检验了应用ITDESM重建瞬态声场的有效性。　　（3）针对位置和尺寸未知的二维瞬态声源，提出了一种基于自由场TRM方法与ITDESM的组合瞬态声场重建方法。该组合方法可将等效源仅布置在真实的声源附近，能够在保证声场成像结果高分辨率的同时，节省所需的传声器数量，从而为指导ITDESM中等效源的设置提供了一种简单且有效的途径。对两个平面活塞相干声源的数值仿真证明了所提出的组合重建方法的可行性和有效性。以带障板的两个扬声器来进行实验验证，证明了在传声器数量有限且数采通道数大致相等时，利用组合方法可以获得比原始ITDESM更高的声成像分辨率和声场重建精度。　　（4）针对原始 ITDESM局限于自由声场条件假设，提出了基于镜像原理的扩展ITDESM，可实现在时域内重建半自由空间瞬态声场。该方法将时域等效源同时布置在真实声源以及它们的镜像声源附近，在此等效源模型基础上推导出的声场重建公式可将每个虚等效源对声场的贡献量用相应的实等效源的源强来表达，从而节省了计算成本。通过对无限大反射平面前的瞬态单极子组合声源进行数值仿真，显示了扩展ITDESM的有效性和优越性，进一步还检验了该方法在不同反射面条件下的适用性以及对测量误差的稳健性。在半消声室内以扬声器为实验对象，并分别以地面和一种声学材料为反射面，对所提出的扩展ITDESM作了进一步验证。　　（5）进一步研究 ITDESM在半自由空间瞬态声场重建中的应用，提出了两种基于半空间瞬态Green函数的半空间ITDESM方法，分别适用于重建质量型平面和纯吸声平面附近的瞬态辐射声场。通过利用两种解析的半空间瞬态 Green函数代替原始ITDESM中的自由空间瞬态Green函数，可以充分考虑质量型平面和纯吸声平面对声波的反射效应。数值仿真显示了两种半空间ITDESM的有效性，并证明基于质量面半空间ITDESM的声场重构要比经过刚性面简化和自由场模型下的声场重构精度更高，而纯吸声面半空间ITDESM对测量噪声和传声器的定位误差具有很好的适应性。通过受激钢板实验进一步验证了两种半空间ITDESM的可行性和有效性。