车内噪声可以被司乘人员所感知,直接影响着消费者的购车取向和车型的市场竞争力,而车外噪声则直接对其周围的环境产生影响。近年来,国家相继出台相关标准对车内、车外噪声的测量方法和限值进行了规定。为了提高汽车产品的市场竞争力,各大汽车生产厂商采用不同的方法对车内外噪声进行分析与控制,在降低车内外噪声的同时,还能够缩短开发周期、降低开发成本。统计能量分析方法是对高频噪声进行分析预测的有效方法,而混合FE-SEA方法可以有效地对中频噪声进行预测,将二者结合起来,可以实现对中高频噪声进行分析预测,通过灰色关联分析与试验优化设计方法对汽车声学包装方案进行了优化,进而实现对车内、车外噪声的有效控制。本文以某自主品牌轿车为研究对象,建立了轿车的统计能量分析(SEA)模型,根据统计能量分析建模的基本原则和假设,将轿车划分成45个子系统。对简化为平板及梁类结构子系统的模态密度、内损耗因子进行了理论计算；通过导纳法和稳态能量流方法分别测量了车门、翼子板等复杂结构子系统的模态密度和内损耗因子；通过车内声腔60dB衰减方法,试验测量了乘坐室声腔和行李箱声腔的内损耗因子；计算了SEA模型中各子系统之间点连接耦合损耗因子,利用线连接耦合损耗因子理论,对折线连接、弧线连接和任意曲线连接的耦合损耗因子的计算公式进行了推导,并对轿车SEA模型中4种线连接的耦合损耗因子进行了计算,还进一步对SEA模型中的结构与声腔、声腔与声腔之间面连接的耦合损耗因子进行了分析求解。采用试验与计算相结合的方法获得了轿车统计能量分析模型的四种不同激励。通过消声室内转鼓试验台上的实车测量试验,获得了不同工况下的发动机舱声辐射激励；通过道路试验,对不同工况下的动力总成悬置振动激励和路面不平度对车身的激励进行了测试；建立了被试轿车的模拟风洞试验CFD模型,通过在CFD模型的车身表面建立监测点,确定了各个子系统上的车外风激励。为了提高统计能量分析方法的计算精度,采用有限元方法分频段计算出车身各结构子系统的模态密度,同时与采用简化子系统用解析方法计算模态密度时的车内噪声预测结果及试验结果进行了分析与对比,结果表明,采用有限元法计算车身各结构子系统的模态密度可以有效地提高SEA模型的预测精度。在此基础上,进一步分析了模态密度对车内噪声预测精度的影响程度。为了在汽车产品开发设计阶段物理样机研制出来以前能够对车内中高频噪声进行预测,实现汽车NVH正向开发设计,深入研究了统计能量分析模型各种外部激励的分析预测方法：1)通过在消声室内对所研究轿车拟装用的发动机进行辐射声功率测量试验,采用点声源计算方法,计算出了发动机舱前、后、左、右、上和下6个面的声辐射激励；2)在进行声功率测量试验的同时,在动力总成4个悬置的发动机侧各布置1个加速度传感器,测量了各悬置发动机侧的振动加速度,同时根据动力总成悬置隔振率的计算公式及对其的隔振性能要求,计算出动力总成悬置车身侧的振动激励,即动力总成悬置对车身的激励；3)建立所研究轿车的虚拟样机模型与B级路面模型,让虚拟样机模型分别以规定的典型车速在B级路面上匀速行驶,测量前后悬架与车身各连接点对车身的激励；4)采用CFD方法对车外风激励进行计算。在SEA模型各激励与输入参数确定以后,将在汽车NVH正向设计中计算得到的发动机舱声辐射激励、动力总成悬置激励、路面不平度对车身的激励以及车外风激励,以及通过解析计算方法获得的模态密度、内损耗因子和耦合他损耗因子输入到SEA模型中,对典型工况下的车内噪声进行了分析预测和试验验证。在利用SEA模型对车内噪声进行分析预测的基础上,基于点声源辐射理论和SEA方法,提出了一种车外噪声的分析预测方法,建立了轿车车外噪声统计能量分析模型,并进一步提出了一种基于半无限流体的车外噪声统计能量分析预测模型。确定了车外声腔的模态密度、内损耗因子、车外声腔间的耦合损耗因子以及车外声腔与车身壁板间的耦合损耗因子。以所研究轿车最大车外加速噪声发生工况2档55km/h作为试验工况和计算条件,对模型各激励进行了测量与计算,并对施加激励后的车外噪声SEA模型与基于半无限流体的车外噪声统计能量分析预测模型进行了车外噪声的分析预测与试验验证。结果表明所建立的车外噪声SEA模型与基于半无限流体的车外噪声统计能量分析预测模型的预测结果与试验结果均具有较好的一致性,预测结果与试验结果间的绝对误差达到小于2dB(A)的精度要求。为了实现在汽车NVH正向开发设计阶段对车外噪声进行预测,通过动力总成台架试验及计算方法获得了车外噪声预测模型的发动机舱声辐射激励、动力总成悬置激励、路面不平度对车身的激励以及车外风激励,并对车身壁板辐射噪声进行了预测,预测结果为74.05dB(A)。同时,通过试验获得了发动机排气噪声与轮胎噪声,并将SEA模型预测噪声、排气噪声与轮胎噪声进行叠加,从而实现对汽车加速行驶车外噪声进行预测,并进行了试验验证,结果表明汽车加速行驶车外噪声的预测结果与试验结果具有较好的一致性。为了对车内噪声和汽车加速行驶车外噪声进行控制,采用B&K 4206型阻抗管对常用吸隔声材料的性能进行了测试,并对120km/h匀速行驶时的车内噪声贡献度进行了分析。采用灰色关联分析与试验优化设计相结合的方法对车内噪声贡献较大的防火墙与乘坐室地板声学包装进行了优化,优化后二者的总重量减小了7.72kg。为了验证优化结果的正确性,对声学包装优化后车速在匀速50km/h和120km/h时的车内噪声进行了预测,并与优化前的预测结果进行了对比,结果表明,50km/h和120km/h时的车内噪声分别降低了1.41 dB(A)和1.21 dB(A),充分证明了采用灰色关联分析和试验优化设计对车内声学包装优化的可行性。在车内声学包装优化的基础上,根据防火墙声学包装的结构与厚度比例,对发动机舱盖与侧壁板的声学包装进行了设计,新设计的发动机舱盖与侧壁板的声学包装重量分别减小了0.8616kg和1.3444kg,同时采用新的声学包装设计对车外噪声进行预测,预测结果为73.15dB(A),与控制前的车外噪声74.59dB(A)相比降低了1.44dB(A)。为了提高对车内中频噪声的预测精度,建立了轿车混合FE-SEA简化模型,提出了混合FE-SEA建模的基本原则,并在此基础上,进一步建立了轿车混合FE-SEA精确模型。分别采用简化模型和精确模型对车内噪声进行了预测,并与试验结果进行了对比,结果表明2个模型的预测误差均在2.00dB(A)以内,满足工程精度要求,且混合FE-SEA精确模型的预测精度比简化模型有了进一步提高,证实了本文所建混合FE-SEA精确模型对车内噪声预测的可信性。