与传统的合成纤维相比,植物纤维具有来源广泛、绿色环保等优点,其天然形成的相互贯通的多孔结构使得声波更容易发生能量耗散,从而使其具有较好的吸声性能。声学超材料具有负质量密度及负体积模量特性,可以打破质量密度定律,使其在满足轻量化设计的同时具有较好的低频隔声性能。因此,针对由发动机舱经前围板传入乘客舱的宽频噪声,本文基于植物纤维和声学超材料,从吸声、隔声、减振三个方面开展了车内降噪研究,论文的主要研究内容及结论如下:（1）黄麻纤维毡吸声模型研究。首先,讨论了纤维材料的吸声性能指标和现有的吸声模型,结合植物纤维的吸声机理,选择了JCA（Johnson Champoux Allard）模型来预测纤维材料的吸声系数;其次,建立了非声学参数辨识模型,提出了用于辨识非声学参数的改进的粒子群优化算法,并通过已有文献中的数据验证了所提出的辨识算法在非声学参数辨识方面应用的可行性;最后,基于黄麻纤维毡的阻抗管吸声系数测试值,用提出的辨识算法辨识了黄麻纤维毡的非声学参数,完成了黄麻纤维毡的吸声模型构建。研究表明,改进的粒子群优化算法可以更高效更精确地辨识出非声学参数;与传统粒子群优化算法相比,改进的粒子群优化算法使得黄麻纤维毡的吸声系数预测曲线与试验曲线的一致性更好。（2）黄麻纤维毡吸声性能仿真研究。首先,利用有限元仿真软件,基于所辨识出的非声学参数,构建了黄麻纤维毡的吸声性能有限元分析模型;然后,通过与黄麻纤维毡的阻抗管试验结果对比,验证了所构建的有限元分析模型的可靠性;最后,基于所建立的有限元模型,仿真分析了七种参数对黄麻纤维毡吸声性能的影响。研究表明,所建立的黄麻纤维毡吸声性能有限元分析模型是可靠的,可用于植物纤维材料吸声性能的仿真研究;黄麻纤维毡的流阻率、曲折因子、自身厚度以及背后空腔的厚度对其吸声性能影响较明显。（3）薄膜型声学超材料隔声性能仿真研究。首先,设计了一种米字摆臂多质量块薄膜型声学超材料,构建了该声学超材料的隔声有限元分析模型,并对其隔声性能进行了仿真研究;其次,开展了该声学超材料的隔声性能影响因素分析和正交优化设计;最后,探讨了优化后的薄膜型声学超材料与黄麻纤维毡在汽车前围声学包中的应用。研究表明,所设计的薄膜型声学超材料在90-1000 Hz宽频带内具有良好的低频隔声性能;优化后的薄膜型声学超材料可使其单胞的平均传声损失达到30.1 d B;薄膜型声学超材料和黄麻纤维毡的组合声学包可以显著提高前围板的宽频隔声性能。（4）柔性声学超材料板减振降噪研究。首先,对带隙有限元法的可靠性通过算例进行了验证;其次,针对发动机舱内结构件的振动辐射噪声问题,设计了一种柔性声学超材料板,并用带隙有限元法开展了带隙特性的影响因素分析;最后,通过参数组合带隙特性分析,选取了满足带隙宽度要求的一组参数,分析了该参数组合下的柔性声学超材料板的振动传输损失。研究表明,所设计的柔性声学超材料板在低频范围内能形成一条完全的弯曲波带隙;参数优选后的声学超材料板能使带隙处在299-357 Hz低频范围内;柔性声学超材料板的振动传输损失曲线也表明该结构具有优异的低频减振降噪性能。本研究为黄麻纤维材料、薄膜型声学超材料以及声学超材料板在车辆降噪领域的应用研究奠定了理论基础,为汽车声学包的组合设计提供了设计参照。