船舶推进轴系在运转中承受着复杂的负荷和应力，良好的承载状态对船舶长期安全航行具有重要意义。本文设计了一种基于应变片的无线遥测系统，可以实现不同对中状态下的轴系动态负荷测量。根据不同截面测得的应变数据结合建立的单支点负荷计算模型，可求得各轴承的实际负荷。在搭建的轴系缩比试验台上测得的负荷值与通过有限元模型仿真求得的负荷值相差不大，证明了该测试方法的可靠性。

先前的研究求解夹芯结构水下爆炸响应时，认为与水接触的板为刚性，其纵向的弹性很少考虑。基于波动理论建立了考虑冲击波、流固耦合和空化一维理论模型求解具有不同刚度和厚度的弹性覆盖层的响应。理论模型通过有限元结果得到验证。开展了包括破水波和重构波的传播以及重构波前辐射的压力波的空化的形成、扩展过程的研究。并利用理论模型预测覆盖层阻抗和厚度对湿表面压力峰值和传递的冲量的影响。

为了有效地控制舰船瞬态噪声，无二乎从两个方面考虑：激励源和声传播，降低激励源能量，隔绝或减小振动、噪声和激励力的传递途径，而激励源传递路径识别的目的就是评判激励源振动能量传递的主次，进而为减隔振方案的实施提供依据。由于舰船瞬态噪声产生的方式和途径多种多样，加之机械噪声的干扰，致使瞬态噪声激励源及传递路径的判别难度较大，为此，本文通过开展线谱提取技术、主分量分解和短时相关函数等算法的研究，结合振动-声传递路径的物理模型，从信息相似程度的角度，形成舰船瞬态噪声激励源传递路径识别方法，通过仿真研究给出了方法的理论可行性，并以实船为试验平台，开展复杂结构的瞬态激励源传递路径识别试验研究，利用建立的瞬态噪声激励源识别方法，构建了激励源振动至辐射声的物理模型，采用从外往内逐层分解的分析方式，准确获取了瞬态激励源振动至辐射声的主要传递路径,验证了该方法的工程有效性和实用性。

为研究敷设覆盖层圆板水下爆炸响应，提出一种理论计算方法。敷设覆盖层对圆板水下爆炸响应影响包括两方面：一为对冲击载荷的影响，二为在冲击载荷作用下对响应的影响。该理论计算方法运用波在多层介质传播理论得到湿表面压力，并积分得到冲量，运用等效均一化理论得到覆盖层与钢板整体结构的等效参数，根据圆板振动理论得到圆板真空振动方程，通过考虑水附加质量的影响修正圆板振动频率，最后根据初始条件得到圆板的响应。将理论方法的结果与有限元结果通过实例进行对比，证明该理论计算方法可以很好地预测圆板振动的位移响应。

提出一种新型高阻尼螺旋桨结构形式，通过将螺旋桨桨叶简化为弯曲梁，对常规桨叶和新型桨叶的随机振动特性进行对比分析。首先利用基于均匀湍流统计模型的相关分析方法，求取了作用在桨叶表面上的压力谱空间分布；然后运用基于模态叠加法的随机振动理论，讨论了系统参数对桨叶叶尖速度响应功率谱和脉动推力功率谱的影响规律。研究表明新型螺旋桨结构形式具有降低叶片固有频率处峰值响应的效果。

提出舰船单层隔振系统中采用以聚氨酯泡沫为材料的限位器进行设备限位，研究塑性限位器各参数对舰船设备最大加速度和最大相对位移这两个重要指标的影响，提出确定限位器参数理论方法，采用Matlab软件将塑性限位器理论量化方法和设计计算程序用于单层隔振系统模型，并进行冲击实验，证明该理论方法的正确性。

为研究螺旋桨流噪声，以螺旋桨的基本构型单位二维翼型为研究对象，研究其在不同工况下的振动噪声规律。以 Lighthill声类比理论为基础，应用计算流体力学软件 CFX和声学仿真软件 LMSVirtualLab分别模拟在不同工况下翼型的流场和声场分布。取翼型非定常脉动力作为声源，然后采用边界元方法分别求解翼型流噪声和振动噪声。结果表明，噪声水平随速度和翼型攻角的变化呈现较为明显的规律；相比考虑翼型振动时的振动噪声，忽略翼型振动影响的情况下流噪声水平偏大。

敷设于舰船湿表面上的抗冲瓦可以有效提高舰船的抗水下爆炸冲击性能。本文从抗冲瓦的结构拓扑参数方面来研究其抗冲击特性，讨论了不同强度冲击载荷下抗冲瓦的优化设计区域，提出了拓扑结构、应力平台与结构密度三参数优化设计方法，最终给出了一种较为优化的结构形式。

推进轴系与壳体的组合是水下航行器的主要结构，而艉轴承支撑轴系与壳体连接中最大负载。采用有限元法与子结构模态分析法综合，建立轴系—壳体耦合结构有限元模型及子结构耦合模型，研究该耦合系统在摩擦激励下的振动特性，分析了摩擦引起系统自激振荡的影响因素及摩擦振动引起系统粘—滑运动的特点。旨在建立准确的轴、壳耦合系统振动的原理模型，分析摩擦力下系统振动响应。

针对某轴系—艇体缩比试验模型，首先进行动力学建模，并利用试验数据对模型参数进行修正。在此基础上将振动模型利用直接边界元法进行进一步延伸分析，对螺旋桨纵、横激励力作用下壳体的声辐射特征进行预测，得到两种激励力下典型模态的壳体表面声压和远场声压分布特性，并从能量角度对耦合系统的声辐射特性进行分析，给出轴系—艇体耦合系统水下声辐射特性。

采用有限元/边界元方法对艉部的声振特性进行研究。首先建立了包含主推进系统在内的有限元模型，分析流固耦合下结构的振动，并利用边界元技术进行结构水下声辐射预报。然后根据传递路径分析方法，对纵向激励下艉部的传递路径进行分析排序。结果显示，纵向激励下，推力轴承基座是艉部振动的主要传递路径。在确定了潜艇艉部的主要振动传递路径后，在主要传递路径上采取隔振措施，以达到减振降噪的目的。研究表明，改变推力轴承的刚度和基座结构形式，对艉部的减振降噪有一定作用。