轻质结构被广泛应用于高铁、大型运输机、舰船以及潜艇等设备,其承载、振动及声学等性能对内部人员舒适性、设备的正常运行以及结构本身的可靠性都至关重要。前人已对轻质结构声学性能进行了大量的研究并取得了丰硕的成果,但对集承载性能及声学等动力学性能于一体的轻质结构的多功能研究相对较少,且隔声问题一直是困扰研究者的一大难题,而这一问题在实际应用中至关重要。本文基于多功能一体化的设计理念,结合前人对轻质结构声学性能的研究工作,开展轻质八面体夹芯结构设计以及声学性能的研究,为轻质夹芯板的工程应用提供指导,本文的主要工作研究包含下列内容:针对夹芯结构隔声问题设计出新型面心立方夹芯结构,制备了试验件,并对新结构的隔声问题进行了试验和数值研究。目前研究者们的试验研究存在很大的误差且结果不稳定。通过分析误差原因,本文的驻波管声学试验研究达到了测试误差较小试验结果稳定性较好的效果。同时,运用流-固耦合数值模型研究了边界条件、几何参数、母材模量、声波入射角对面心立方夹芯结构声学性能的影响。此外,还与文献中波纹板的传声损失进行比较。研究结果表明,面心立方夹芯结构相对于波纹板具有优越的声学性能;母材参数的研究给出对应频段在工程隔声应用中的最佳母材弹性模量。而对入射声波方位角的研究表明新型夹芯结构的隔声性能表现出良好的类各向同性。为进一步提升结构的隔声性能同时拓宽结构的隔声频带,改进设计出了复合材料面心立方夹芯结构,运用3D打印与热压成型工艺相结合的方法制备了新型结构的试验件,并对新结构的隔声性能开展了试验及数值研究。在上一章试验研究的基础上进一步分析前文试验研究中影响传声损失试验结果的因素并进行了试验研究,研究结果与数值仿真具有很好的一致性。进而运用数值模型研究了边界条件、弹性模量、面芯夹角、几何参数、声波入射角对复合材料面心立方夹芯结构隔声性能的影响。此外,将新设计的复合材料面心立方夹芯结构与复合材料四边形蜂窝夹芯结构以及前文的各向同性夹芯结构进行了对比分析。研究结果表明,复合材料面心立方夹芯结构具有非常优越的宽频带隔声性能,且相较于前文设计的各向同性面心立方夹芯结构性能更加优异;芯子参数的研究给出了芯板倾角的参考值;对母材参数及材料方向的研究给出了影响新型复合材料结构传声损失的主要因素,这为新型结构进行多功能一体化优化提供了有效的参考。该新型面心立方夹芯结构的隔声性能同样表现出良好的类各向同性,这给结构功能一体化设计和工程应用提供了指导。