在对海洋进行水下声学探测时,水面与海底之间的区域构成其测量范围,其中,海底沉积物作为下边界,其声学特性是海洋声学探测的重要研究内容之一,与海洋科学的发展以及海洋开发和建设息息相关。目前对于海底沉积物声学特性的研究主要基于实验室声学测量,但由于脱离了原位环境,其测量结果与原位测量相比存在偏差,这种偏差的变化机制和程度一直是悬而未决的问题。因此,有必要研制一种海底沉积物压力环境模拟声学测试系统,用以研究压力因素对海底沉积物声学特性的影响,建立实验室测量和原位测量的连接纽带。论文开展的主要内容为:1.设计压力环境模拟方案,并据此设计加压方法和系统整体结构方案。2.设计系统的机械结构并对其进行仿真分析,校核其强度并分析变形对测量精度的影响。3.设计系统的电控装置硬件,包括伺服系统的硬件线路设计、传感器的输入线路设计以及PLC的硬件设计。4.根据系统控制要求设计安全控制、模拟量处理、自动加压、手动控制、轴位置初始化、剪切破坏检查等功能的T形图程序,并基于Win CC设计上位机软件。5.对系统进行调试、性能测试和位移测量校正,并展开水和沉积物的声学-压力特性试验,结果表明系统的功能和性能达到了预期的要求,且验证了原位压力环境中不同压力因素对海底沉积物声学特性的影响。所设计的海底沉积物压力环境模拟声学测试系统可以实现海底沉积物原位压力环境（包括水深压力和埋深压力）的模拟并进行声学特性的测量。该系统基于可编程控制器PLC、伺服加压控制、多传感器测量、Win CC上位机交互实现原位压力环境的模拟和压力自动控制。可模拟最高10MP的水深压力或水平方向埋深压力,压力控制精度0.02MPa;可对样品施加最大50k N的轴向力以竖直方向埋深压力,控制精度0.2k N。同时可实现实验过程中样品的位移控制和长度测量,精度0.1mm。