噪声源的测试与分析是减振降噪领域中一项重要的研究内容,在机械振动系统中查找主要噪声源的位置,确定噪声源的空间分布,可以为减振降噪措施的正确实施提供依据,为提升潜艇的声隐身性能,保障其隐蔽作战能力。针对潜艇内部机械结构复杂,源多密集且耦合严重,各噪声源之间具有较强相干性等问题,如何选择和使用适合的水下结构噪声源声场重建方法,确定主要噪声源的空间分布及相对强度大小,是实施减振降噪措施的先导条件,因此开展水下结构噪声源声场重建方法的适用性分析对于实际的工程应用具有重要意义。本文首先从水下结构噪声源辐射声场特性分析入手,综合分析了边界元方法、波叠加方法、Kirchhoff近似方法及单元辐射叠加法的适用情况,建立了由结构表面振动到声场间的声传递关系,并基于单元辐射叠加法构建了水下典型结构(有限长简支圆柱壳)的矢量声场模型,并仿真验证了模型在不同频段声场计算结果的准确性。基于水下结构噪声源的声辐射特性,推导得到矢量阵的声传递矩阵,并根据近场声全息方法实现低频情况下的声场高精度重建;聚焦波束形成方法在中高频情况下实现噪声源的等效声源分布重建,因此论文主体研究脉络是采用全息—聚焦综合声场重建方法以保证在全频段可以获得具有较为理想的声场重建结果。本文重点研究了全息—聚焦综合声场重建方法。在低频段,基于单元辐射叠加法构建的矢量声场模型,分别采用复声压及复质点振速数据进行了结构声源表面振速的重建。通过理论推导及仿真对两种情况下的误差敏感性进行了详细对比分析,结果表明基于复质点振速的重建过程及结果更为稳健可靠。文中采用Thikhonov正则化方法稳健重建过程,探究了最优正则化参数的计算与选取方法,并对影响重建性能的参数条件进行了分析,确定了最优的参数范围。在中高频段,采用聚焦波束形成方法分别对单频及宽带激励下的结构声源声场进行重建。通过对结构声源声辐射特性的分析,选取合适的聚焦面进行等效声源的重建。文中将常规聚焦波束形成与高分辨算法进行了仿真对比分析,结果表明高分辨算法对于导向矢量的匹配度要求较高,而常规波束形成的宽容性较好,在导向矢量不完全匹配的情况下,可以实现声场重建过程。在理论和仿真分析基础上,通过对实比例舱段激振器模拟噪声源的试验数据进行分析,分别对全息方法在低频情况及聚焦波束形成方法在中高频情况的适用性及有效性进行了综合分析。研究结果可为确定较为优化的声场重建技术路线与方法,进而为实际工程应用提供试验数据分析结果支撑。