面对当今日益严格的环保要求，影响车辆整车品质的排气系统的作用也是逐渐被人们所重视。排气系统不仅要确保能够顺利地排出发动机的燃烧废气，还要能够进行化学反应，将废气转化为对人体和环境无害的无色无味的气体。与此同时，由于发动机内的燃料燃烧时会产生振动和噪声，所以排气系统还要能够减少对于车体的振动能量的传递，以达到减振降噪的目的。汽车行驶时，排气系统会通过其悬挂装置将振动能量传到汽车的车体上，引起汽车的振动和噪声。由多自由度系统的模态分析理论可以知道，调整汽车排气系统的吊挂的悬挂位置，能够较好地减少排气系统对汽车车体的振动能量传递[1]。模态分析和有限元技术是结构动力学中的两大基石，本文将结合这两大技术对排气系统的悬挂点位置进行设计。首先，本文构造了汽车排气系统的有限元仿真计算模型，并在实验室进行了排气系统的模态实验，采用比利时的LMS test. Lab中的PolyMax法来测出所需要的相应的模态参数。通过计算仿真模型的自由模态和实验自由模态之间的MAC（ModalAssuranceCriterion，也就是模态判定准则）值来确定有限元仿真模型的切实可靠性；然后，本文采用平均驱动自由度位移法对汽车排气系统吊挂的悬挂位置进行初步的设计，并对排气系统的有限元仿真模型进行模态分析、静力学分析和动力学仿真分析，来证实文中所设计的排气系统的吊挂悬挂位置的合理性。通过汽车排气系统的有限元仿真模型来设计吊挂的悬挂位置，大大的缩减了传统意义上的实验次数，成功的降低了新型排气系统的研发成本，大幅度的缩短了新产品的开发周期。本文采用CFD数值模拟的方法对排气系统进行了仿真建模，并通过台架实验验证仿真模型的可行性。在此基础上对汽车排气系统的部分组件进行针对性的结构优化，成功的降低了排气系统的各个组件和整个排气系统的排气背压，提升了汽车的行驶动力性和运行经济性。根据台架实验和CFD的分析结果，得到排气系统的各部分对整个排气背压的贡献量和各部分排气背压产生的具体原因。本文主要是对主消声器和二级三元催化器进行针对性的结构优化，并详细分析了两者在优化前后的流场特性。优化后，汽车排气系统的排气背压得到了明显的下降，例如：优化后的排气系统整体的排气背压平均降低了大约25%，而组件中的最大的排气背压也由刚开始时的74.8KPa下降到了现在的53.2KPa。优化后，汽车的动力性和经济性也有了显著的改善，例如：汽车的额定工况点功率的最大提升幅度为15%左右，而发动机的燃油消耗率的最大降低幅度则为16%左右。国内外对于汽车排气系统悬挂点的设计和排气背压的降低大多集中于理论，而用于指导工程实际应用的文章却不是很多，使得理论研究与实践应用相“脱节”。鉴于此，本文以排气系统的悬挂点位置的设计和降低排气背压，提高汽车的乘坐舒适性、动力性和经济性为目标，以排气系统的实验室台架实验和计算机有限元仿真模型为方法，介绍了汽车排气系统悬挂点的设计和部分组件的结构优化的过程，对现实生活中的实际应用有一定的帮助。