超轻多孔夹芯结构兼具高比刚度、大比强度、强韧耐撞等优良力学特性,在航空航天、交通运输、国防工业等诸多领域具有广阔应用前景。然而,这类新型结构质量轻、阻尼小,容易产生及传递低频振动与噪声,对其开展低频减振降噪设计具有重要的工程应用价值和理论研究意义。声学超材料具有低频带隙特性,能够抑制特定低频范围（低频带隙）的弹性波传播,这为结构振动与噪声控制提供了全新思路。本文将声学超材料概念引入到超轻多孔夹芯结构,构建了声学超材料型超轻多孔夹芯结构,深入研究了这类新型结构的低频带隙特性,及其低频减振与隔声特性。论文主要研究内容及结论如下:1、提出了一种基于Bloch波分析的超轻多孔夹芯结构半解析动态等效方法,实现了超轻多孔夹芯结构的声振特性高效预报。与现有文献中方法相比,本文方法显著提高了超轻多孔夹芯结构声振特性的预报精度,且适用范围更广,为这类结构的声振特性研究及减振降噪设计奠定了重要的方法基础。2、深入研究了声学超材料型超轻多孔夹芯结构的带隙及减振特性。建立了声学超材料型超轻多孔夹芯结构的高效计算模型,系统分析了振子刚度、附加质量比、晶格常数、振子固有频率等主要参数对结构低频带隙及减振特性的影响,探明了结构带隙及减振特性的调控规律。3、深入研究了声学超材料型超轻多孔夹芯板的隔声特性。研究表明:将振子的固有频率调到低频质量控制区时,在振子固有频率处可以产生明显的隔声峰,显著提升了结构的低频隔声性能,打破了隔声质量定律的限制;将振子的固有频率调节到中高频吻合效应区时,在振子固有频率附近较宽的频段范围内能够大幅提升隔声性能,有效解决了超轻多孔夹芯结构在吻合效应区隔声性能差的问题。4、设计构建了声学超材料型超轻多孔夹芯结构原理样件,完成了减振与隔声特性实验测试。实验结果证实,声学超材料型超轻多孔夹芯结构能够产生低频带隙,利用低频带隙特性能够实现显著的低频减振与隔声效果。总之,本文建立了超轻多孔夹芯结构的声振特性高效建模与分析方法,深入系统地探究了声学超材料型超轻多孔夹芯结构的带隙及减振、隔声特性,为超轻多孔夹芯结构的低频减振降噪设计提供了新的理论与技术支持,并有助于推动承载、减振、隔声等多功能一体化先进轻量化结构技术的发展。