控制和降低机械设备与艇体结构的耦合振动是舰艇实现安静化的首要环节和基本保证。机械设备运转时,振动能量通过浮筏、基座传递并激励壳体,引起壳体振动并向周围水介质中辐射噪声,这是一个非常复杂的过程。开展有关机械设备向艇体结构振动传递特性与壳体声辐射效率的研究,以及不同机组和基座振动对辐射水声贡献量的研究,对潜艇隐身性能评估、噪声源识别、机械设备隔振设计、机械设备与艇体耦合水声辐射特性优化设计,以及舰艇的修理维护保养工作等,均有其重要的实际需求和理论意义。对舰船机械设备的隔振系统动力学建模和隔振效果分析,以及壳体结构的水下噪声辐射特性,已开展了很多的研究工作,但仍然缺少对于振动能量在机械设备-安装支承(或隔振装置)-艇体结构-水声场这个传递路径中的传播过程的完整考虑,缺乏不同机组和基座振动对辐射水声贡献量的定量化研究。本文在对国内外有关耦合系统振动及水声辐射问题的研究现状进行梳理总结的基础上,将机械设备与艇体及其周围水声场作为一个大系统进行参数化理论建模,并通过数值模拟计算与影响因素分析,揭示振声能量在传递路径中的一般传播特性,以及隔振性能评价指标与水声辐射评价指标之间的内在关系,以期进一步建立一种理论建模与实验建模相结合的、适用于机械设备与艇体结构耦合振动及水下声辐射特性的定量化研究方法。首先,在传统的机械设备与艇体耦合系统动力学建模的基础上,计入艇体结构与其外部水声场的流固耦合作用,将艇体结构扩展为包含其外部水声场的液固耦合振动结构,并综合运用导纳分析法和四端参数传递法对理论模型进行求解,为进一步从机理性上确证和表述隔振性能评价指标与水声辐射性能指标之间的量级关系,建立理论依据和工作基础。其次,基于典型的艇内机械设备安装形式,以圆柱薄壳模拟艇体结构,建立机械设备～浮筏装置～圆柱薄壳艇体～水声场耦合系统参数化解析模型,并对耦合系统的振动能量传递及水声辐射特性进行了数值模拟和影响因素分析,包括圆柱薄壳艇体的传递功率流、振级落差以及水声场内观测点声压等重要指标,分析了艇体内浮筏系统各结构特性参数对于振动能量传递及水声辐射特性的影响规律,场点声压的基本规律,以及水声压与艇体传递功率流、振级落差之间的相互关系。最后,综合运用有限元、有限元/边界元分析方法,借助有限元软件ANSYS及声学软件Virtual.Lab进行实验建模,通过计算圆柱薄壳艇体结构水声场内观测点的声压,对理论解析与实验仿真结果进行对比分析,进一步验证了有关建模理论和分析结果的可靠性。