随着全球汽车工业持续蓬勃的发展,汽车作为重要的交通运输工具在给人们的生产生活带来便捷高效的同时,由其产生的汽车噪声污染问题也在时刻困扰着世界各地的人们。尤其是汽车进排气系统中的噪声问题日益成为广大专家学者研究的重点。为了能够有效消除和降低汽车的噪声,提高汽车的声学品质和改善乘坐的舒适性,减少汽车噪声污染,本文基于声电类比法、赫姆霍兹共振器理论以及扩张管理论设计了多种消声结构并对其消声性能展开了深入研究。首先,基于声电类比法,根据电学滤波器电路图中的电学元件与声学线路图中的声学元件一一对应匹配的原则,设计出与三阶、五阶巴特沃斯带阻滤波器性能高度接近的三阶、五阶声学滤波器结构,通过Comsol软件对其传递损失特性进行了仿真分析,针对这两种消声结构的性能上的缺陷进行了结构优化,取得了较好的效果。并借助参考文献中的模型验证本文的仿真方法的正确性。结果显示,设计的三阶、五阶声学滤波器结构传递损失特性与对应的电学滤波器衰减量特性高度吻合,误差较小,利用声电类比的思想能够设计出性能优良的声学滤波器结构。然后,在对单个赫姆霍兹共振器特性及其径轴向周期性研究的基础上,结合具有不同共振频率的赫姆霍兹共振器轴向并联能够拓宽消声频带的理论,设计了基于赫姆霍兹共振器的复合消声结构,并对其轴向周期性进行了详细的研究。结果表明,该复合消声结构的传递损失特性曲线呈现“几”字型,相当接近理想带阻滤波器特性。随着轴向周期数的增大,复合消声结构的消声能力得到了较大幅度的提升。最后,基于对普通扩张管传递损失计算公式的推导,分析了普通扩张管传递损失特性,针对其消声性能的缺陷,通过增设赫姆霍兹共振器和修正的伸长管,分别从改变传递损失曲线波谷形状的角度和去除波谷的角度设计出A、B型消声结构,尤其是B型消声结构的传递损失特性曲线呈现拱形形状,与理性带阻滤波器特性高度接近,改善了原先普通扩张管的传递损失特性,并且进一步研究了周期性和超细玻璃棉吸声材料对于A、B型消声结构消声性能的影响。研究表明,周期性能够较大幅度提高A、B型消声结构的消声性能,吸声材料的添加既可以优化传递损失特性曲线的形状,又可以进一步改善消声性能。