噪声源声场重建时需要得到自由空间辐射条件下的声压和振速测量信息,但在实际测量环境中,周围环境的干扰源和结构自身散射等干扰因素不可避免。为去除复杂声学环境中干扰因素影响从而得到结构的自由辐射声压信息,本文对基于边界元法的自由声场还原技术展开研究。基于边界元法的自由声场还原技术以包围结构的双层测量全息面声压值为已知输入,首先利用声学欧拉公式结合有限差分得到全息面处的质点振速,然后应用内外场声学边界元分析理论实现向内辐射声场和向外辐射声场的分离,而后基于边界元法和刚性体假设计算得到全息面处的散射声场,最终实现全息面处的目标结构自由辐射声场的还原。基于上述思路,本文编程实现了声学边界元基础算法,并对奇异积分和特征频率解不唯一问题予以解决;而后编程实现了声场分离算法和考虑刚性散射影响的自由声场还原算法,并通过相关数值算例验证了算法程序的有效性。自由声场还原技术在实际工程应用中,因不同声学介质中结构散射声场的刚性和弹性成分有所差异,其还原效果也不尽相同。本文通过对不同声学介质中的典型结构散射声场进行分析,给出自由声场还原技术的应用建议,并由此实现了空气中方盒结构和水下圆柱壳结构自由辐射声场的有效还原,为自由声场还原技术的实际应用提供一定的参考价值。