结构与声腔之间的耦合,声腔与外界声场之间的耦合及声腔与声腔之间的耦合作为声学耦合空间系统三大耦合类型,一直是室内声学和振动噪声控制领域研究的重要课题。复杂的耦合边界对声学耦合空间系统声振特性有着严重的影响,现有的建模方法中尚缺乏有效的理论建模方法,对声学耦合空间系统理论方法建模,耦合机理,声振特性等方面的研究具有重要应用前景和理论价值。本文对声学耦合空间系统的理论方法建模和声振特性进行了系统的研究。现将本文的研究内容简述如下:对任意阻抗边界声腔与双板的耦合进行了理论建模。对双层弹性板-封闭声腔耦合系统和双层板加筋结构-封闭声腔耦合系统进行理论建模,采用能量原理对弹性板-封闭声腔耦合系统进行描述,利用Rayleigh-Ritz方法求解未知的傅立叶系数。验证了弹性板-封闭声腔耦合系统模态和声振响应的正确性。对双层弹性板-封闭声腔耦合系统进行了参数化研究,研究表明封闭声腔厚度、弹性板边界条件、声腔内边墙阻抗及声腔内声介质等条件对双层弹性板-封闭声腔耦合系统声振特性具有重要影响。对三维开口声腔问题提出理论建模方法。利用改进的三维傅里叶级数方法对三维矩形开口声腔腔内的声压分布函数进行表达,采用能量原理对开口声腔进行描述,针对开口边界对开口声腔能量的影响,本文从声腔开口处声压和振速对外界声场所做的功,以及开口边界处辐射声压对声腔内部所做的功,两种做功的方式真实描述了开口处能量流动方式。在处理辐射声压对内部声场做功过程中,本文采用了 Gauss-Legendre数值积分方法处理做功表达式中的四重积分,提高了声压求解速度。利用Rayleigh-Ritz方法求解声激励响应下未知的傅立叶系数。对三维矩形开口声腔声压响应进行了实验测试和数值仿真,验证了本文方法预测三维矩形开口声腔系统声压响应的准确性。研究开口面积和壁面阻抗对三维矩形开口声腔系统声压响应的影响。对三维矩形开口声腔系统进行了数值研究,研究表明,声腔壁面阻抗和开口面积对三维矩形开口声腔声压分布具有重要影响。对弹性板-三维开口腔耦合系统提出了理论建模方法,建模过程中考虑内部声腔与弹性结构耦合,声腔与外界声场耦合,外界声场与弹性板耦合三种耦合方式及弹性板通过开口界面处辐射声压对内部声腔产生反作用。在考虑开口界面辐射声压对声腔反作用过程中,本文认为开口界面处辐射声压应由声腔开口处质点振动所引起的辐射声压和弹性板结构振动所引起的辐射声压两方面所组成。利用改进的傅里叶级数方法对弹性板-开口腔耦合系统进行理论建模,采用能量原理对弹性板和三维局部开口声腔各个子系统进行描述。利用Rayleigh—Ritz方法求解声激励响应下未知的傅立叶系数。对弹性板-开口腔耦合系统进行了数值仿真,验证了本文方法预测弹性板-开口腔耦合系统声振响应的准确性。对弹性板-开口腔耦合系统进行了数值研究,结果表明,边界条件,开口尺寸及声腔体积对弹性板-开口腔耦合系统能量及声振特性具有显著的影响。对耦合空间提出理论建模方法。文中将耦合开口处理为具有能量交换的透明开口,真实地模拟了耦合空间的物理条件。利用能量原理对耦合空间各个子空间进行描述,在建立子空间拉格朗日函数过程中,耦合空间之间的能量交流采用耦合开口处声压差与速度乘积在开口面上积分的形式来表达。利用Rayleigh—Ritz方法求解未知的傅立叶系数,最终求得耦合空间模态分布情况。对耦合空间声压响应和声压模态分别进行了实验测试和数值仿真,验证了本文方法预测耦合空间模态及声压响应的准确性。从耦合类型及耦合开口尺寸研究和分析了耦合空间模态分布特性。对耦合房间的能量分布及声强向量场进行了研究,对若阻尼耦合声腔中局域模态和非局域模态频率下的的势能,动能和声强开展了研究。数值计算结果表明模态振型对耦合房间的能量分布及声强分布均具有显著影响。