随着发动机比功率不断提高,汽车性能不断突破,各类噪声和振动问题日益引人重视,排气系统对汽车的NVH(Noise,Vibration and Harshness)性能起着关键作用。由于汽车排气管道是典型的壁板结构,内部空腔受发动机激励、气流激励和路面激励等综合因素的影响,易引起结构振动和气流振动相互作用,产生声音共鸣,阻碍降噪功能的实现。因此,对汽车排气系统管道进行声振耦合特性的研究具有重要意义。本文针对某款车尾管噪声在急加速过程中出现峰值的现象,以排气系统前消声器与后消声器之间的管道为研究对象,应用有限元和边界元理论,建立管内声腔-管壁-外声场的有限元-边界元耦合模型。进行耦合系统的模态分析,运用模态叠加法得到管道的内声场和振动特性,以此研究管道场点的辐射声场分布。同时考虑高温高速气流带来的影响,高温不仅使气体的密度、声速发生改变,也使结构在热载荷的作用下产生热应力;高速无规则废气流经管道时和管壁相互摩擦,产生壁面偶极子气动声源。考虑以上因素使声振耦合特性的研究更贴近实际情况。排气系统管道的声振动态特性表明,声腔-结构的共振是引起噪声峰值的主要原因。通过建立简单直管道声振耦合系统,研究壁面厚度、管道直径等参数变化对声振响应特性的影响,为复杂结构的声振耦合研究提供指导。根据简单直管道声振耦合特性的研究结论,优化这款车排气系统管道结构,通过采用避开声腔和结构模态频率的方法,来削弱管道的辐射噪声。进行排气噪声和车内噪声测试试验,通过合理制定试验测试方案、校准试验测试设备和处理试验测试数据,获得了较为准确的测试结果。仿真预测与试验结果基本一致,验证了排气系统管道优化方案的有效性。测量数据显示,尾管噪声降幅超过2dB(A),驾驶员右耳噪声下降0.5dB(A),降噪效果显著。本文研究将为排气系统类似问题的解决指明了方向。