力的准确获取在结构优化设计、健康监测以及振动噪声控制等问题的研究方面有着重要作用。作用在结构上的力往往难以用力传感器直接测量得到,比如预先不知道力的位置,此时基于测量的响应间接重建力往往更合适。响应可以是振动响应,如加速度、速度或位移,也可以是声响应,如声压或质点振速。在某些情形下,声学测量比振动测量具有优势,如同时以多个测量点处的响应数据作输入进行瞬态力重建。一方面,声学测量是一种非接触测量方式,它避免了接触式的振动传感器在进行多点响应测量时附加质量对结构振动的影响;另一方面,相对于非接触式激光测振设备,声学测量设备较为经济,便于组成阵列对声场进行同步测量。鉴于此,本文对基于声学测量的瞬态力重建方法进行研究。本文涉及的力重建对象分为薄板和任意形状结构两种类型。对于平面形状的薄板结构瞬态力重建,提出了三种力重建方法:一是提出了基于实时近场声全息（RT-NAH）的薄板瞬态力间接重建方法,首先运用RT-NAH技术根据测量的声压重建出板表面的振动响应,再将重建的振动响应代入到板的运动方程中即可计算出力;二是提出了基于RT-NAH的薄板瞬态力直接重建方法,推导出了力谱与质点振速谱或声压谱之间的脉冲响应函数,进而通过一步反演即可从测量的质点振速或声压直接重建出力;三是提出了基于时域平面波叠加法的薄板瞬态力重建方法,消除了上述方法中阵列测点布局的限制。对于任意形状结构,根据力与声之间的控制方程以及锤击测试法获得的脉冲响应函数,并引入一种带有混合范数项的正则化方法,构建了基于声学测量的任意形状结构瞬态力重建方法。本文具体的研究内容如下:提出了基于RT-NAH的薄板瞬态力间接重建方法,包括基于RT-NAH的振动响应重建和薄板瞬态力计算两个步骤。首先用传声器阵列测量薄板近场的声压,随后以测得的声压作输入,运用RT-NAH技术重建板表面的振动响应,包括振动加速度、速度和位移,再将重建的振动响应代入到板的运动方程中计算出瞬态力。在用RT-NAH技术重建振动位移的过程中,首次推导了波数域-时域中振动位移谱与声压谱之间的脉冲响应函数。数值仿真和实验结果表明,该方法能够准确地识别力的位置,并且能有效地重建力的时间历程。提出了基于RT-NAH的薄板瞬态力直接重建方法,根据板的运动方程推导了板表面上力谱与振动速度谱之间的脉冲响应函数,再联立板表面上振动速度谱与全息面上质点振速谱之间的脉冲响应函数,在波数域-时域中构建了力谱与质点振速谱之间的脉冲响应函数;在此基础上,以全息面上测量的质点振速作输入即可直接进行力重建。同理,根据振动速度谱或振动加速度谱与全息面上声压谱之间的脉冲响应函数,又建立了波数域-时域中力谱与声压谱之间的脉冲响应函数,并以测量的声压作输入即可直接进行力重建。数值仿真和实验结果验证了该瞬态力重建方法的可行性和有效性。所提出的方法一方面能实现基于质点振速测量的薄板瞬态力重建;另一方面,对于基于声压测量的薄板瞬态力重建,与基于RT-NAH的薄板瞬态力间接重建方法相比,所提出的方法可以获得相似的重建精度,但重建过程更简单。提出了基于时域平面波叠加法的薄板瞬态力重建方法,通过对二维Fourier变换的积分直接进行离散,消除了上述方法中阵列测点布局的限制,实现了任意阵列布局的薄板瞬态力重建。它包含两个部分内容:基于力-声脉冲响应的薄板瞬态力直接重建方法和基于振-声脉冲响应的薄板瞬态力间接重建方法。仿真和实验结果验证了所提出方法的可行性和有效性,该方法进一步扩大了前两种方法对阵列布局的适用范围。提出了基于声学测量的任意形状结构瞬态力重建方法,根据时空域中力与声之间的控制方程以及锤击测试法获得的脉冲响应函数,以结构近场测量的声压作输入实现了振动结构表面上瞬态力的重建,且振动结构的形状是任意的,也就是说不局限于是平面。在重建过程中,引入了一种带有混合范数项的正则化方法来解决不适定问题,该方法充分利用力在空间和时间特性上的先验信息来提高重建效果。通过板上的瞬态力重建数值仿真以及板、半圆柱壳和椭圆结构上的冲击力重建实验验证了所提出的方法在空间域-时域力重建方面的有效性。本文研究了薄板和任意形状结构两种类型的瞬态力重建方法,它提供了一种非接触、实时测量的方式来识别力的位置并重建其时间历程,从而有助于进一步探索噪声的产生机理,为噪声控制提供了参考依据。