建立一种复杂结构水听器基阵阵列流形计算模型。该模型运用声场计算的边界元方法，通过计算任意散射体表面声场分布，求出基阵阵元位置处声场响应，进而得到基阵阵列流形；基于该阵列流形，运用波束设计方法求出阵元权值，分别利用实测和理论阵列流形得到基阵实测波束以及理论波束。针对安装在半球形硬质铝壳体上的圆弧阵进行的水池实验．实验结果表明实测阵列流形和基于边界元方法的计算结果基本吻合，实测波束和理论波束相差不大．并且性能均优于按无指向性点接收器经相位补偿后相加所得到的波束。

用有限元法对凹桶型弯张换能器进行了建模与分析计算。首先介绍了用有限元模型分析换能器的基本理论，然后建立了凹桶型弯张换能器的轴对称有限元模型，给定换能器的材料属性与边界条件，计算其在空气和水中的导纳曲线，及其发射电压响应。分别在空气和消声水池中对凹桶型弯张换能器的导纳曲线、谐振频率及发射电压响应进行了实验测量，理论计算结果与实验测量结果基本一致。研究结果表明，用有限元模型对凹桶型弯张换能器进行建模与计算是正确有效的，它能在换能器的设计阶段就对其性能进行预报从而指导换能器的设计，并为进一步分析换能器的声辐射特性提供了表面振动位移和振谏分布．

为了研究水下信道中物体对声波的前向散射现象,建立了水下物体前向声散射计算的虚源模型,在消声水池中进行了模型实验,并在湖上进行了运动物体前向散射的验证性实验.仿真结果表明,物体的前向散射信号强度远远强于后向散射信号强度.测量得到柱形壳体的前向散射目标强度,和理论结果相比差别保持在3 dB左右.湖上实验结果表明,使用周期性LFM连续波信号可以观测到物体前向散射对接收声场的影响.