随着船舶设计建造水平的不断进步,船舶舒适性受到设计者们越来越多的重视,过大的噪声会严重影响船舶的使用性,因此设计者们提出各种针对船舶舱室的降噪措施,声学包便是解决船舶舱室噪声超标问题的重要手段之一。这种技术主要应用于汽车及航空航天领域,船舶行业作为这项技术新的适用领域,目前正积极进行相关研究。本课题基于这个背景,利用数值模拟手段研究声学包的设计、优化和应用。本文首先研究了材料声学性能评估的数值方法。提出数值混响室法和数值驻波管法的概念,研究了不同的数值模拟方法(SEA、FEM、BEM、FEM+SEA)在适用对象、频段、及边界条件等方面的异同,在此基础上,提出了一种新的计算材料隔声量的边界元-有限元-统计能量(BEM+FEM+SEA)混合方法,该方法综合了三种方法的优势,能够在全频段保持一定精度,是一种对驻波管实验的有效模拟方法。在这部分的最后,对上述五种数值方法做以梳理,结合具体算例分析并给出了各种方法的差异和使用建议。其次,选择有限元-统计能量(FEM+SEA)和统计能量(SEA)两种方法进行声学包的设计和优化。设计不同类型的声学包作为初始方案,采用遗传算法,以声学包各材料层厚度为变量,隔声量为目标对各方案进行优化。结果显示,通过不同的变量、约束条件和优化目标的设置组合,可以达到声学包性能优化,重量降低等目的。但是同时也发现利用两种方法的计算及优化结果存在较大差异,这一点还需要深入研究,文中也给出初步分析结果。接下来,研究统计能量(SEA)法计算高频舱室噪声面临的两个问题。其一,工程中以机脚加速度或速度形式给出的主机振动激励在SEA模型难以完全模拟。对于这个问题,考虑单独将机舱段有限元模型细化,按照测试数据在机脚处施加激励得到与基座相连的船体板有限元单元的平均振速,将该结果作为激励加到SEA模型相应的子系统上。通过对比其他位置船体板该方法与有限元方法得到的振动速度,表明该方法能够将机脚处的主机振动转化到船体板上,结果较为准确。其二,怎样准确评价船舶舱室涉及的多种噪声源对目标舱室噪声的影响程度。提出噪声贡献率的概念,将不同激励源作用下某舱室的能量占总能量的比值作为评价该激励源对舱室噪声影响大小的依据,便于后续降噪方案的设计。综上所述,上述两方面的研究可以提高SEA法计算舱室噪声的精度,使舱室降噪更有针对性。最后,声学包技术在船舶上的应用研究。将上述研究成果运用在实际船舶上,针对对目标舱室噪声贡献率大的噪声源进行特定的声学包设计及优化工作。