全球范围内的能源短缺及环境恶化问题,使得逐步禁售纯燃油汽车,大力发展新能源汽车成为各国汽车产业的战略选择,中国亦是如此。目前,永磁同步电机由于具有调速范围宽、起动转矩大、可靠性好等诸多优势,在我国新能源汽车中的使用占比超过90%,但其高频电磁振动噪声所造成的电机啸叫等问题长期以来受到广泛关注。对于车用永磁同步电机而言,定转子之间由于气隙磁场的作用而存在相互作用的电磁力,其中切向电磁力主要用于产生电磁转矩,而径向电磁力在维持定转子间交变磁场的同时使得定子产生径向振动,是电机产生振动噪声的主要激励源,本文从优化径向电磁力入手,对车用永磁同步电机的电磁振动噪声问题进行了研究。首先,本文研究了定子总成材料参数对永磁同步电机结构模态的影响规律,建立了准确的电机结构有限元模型。为此,进行了电机定子总成模态试验,并对考虑各向异性材料属性的定子总成进行了仿真模态分析,两者误差保持在5.5%以内;在此基础上,利用Hypermesh软件完成了对有限元电机壳体、控制器壳体等部件的装配,电机单体仿真模态结果与试验模态结果误差在9.3%以内。其次,本文通过解析法及有限元法对永磁同步电机定子齿表面径向电磁力进行了分析,为优化电磁力提供理论和实践指导。第一,根据麦克斯韦张量公式,解析得到了定子齿表面单位面积径向电磁力波,并对电机在空载及正弦电流供电时的径向电磁力波进行了解析计算,确定了径向电磁力的主要时间谐波及空间谐波成分;第二,通过Maxwell软件仿真得到了电机在空载及正弦电流供电时的径向气隙磁密及径向电磁力分布,验证了解析计算结果的正确性,并将仿真得到的电磁力作为激励源施加于定子齿表面,用于后续的强迫振动响应分析。然后,本文对永磁同步电机在电磁力作用下的强迫振动及辐射噪声进行了研究,建立了准确的电机多物理场振动噪声预测模型。第一,进行了电机振动噪声台架试验,得到了试验测点处电机壳体表面振动加速度及近场辐射噪声;第二,利用声学仿真软件LMS Virtual Lab进行了基于模态叠加原理的强迫振动响应分析和基于边界元法的辐射噪声分析,得到了相同测点处的振动噪声分布;第三,以试验测试结果作为最优目标,通过参数调节,仿真得到的24阶和48阶振动噪声分布与试验测试结果达到了较好的一致性。最后,在准确的电机多物理场振动噪声预测模型基础上,对于引起电机产生啸叫的48阶振动噪声,本文提出了转子开槽的方案来对48阶径向电磁力进行优化,降低了48阶振动噪声水平。第一,仿真分析了转子辅助槽空间位置对48阶电磁力幅值的影响,确定了最优开槽位置为R2开槽;第二,在开槽位置确定的基础上,研究了辅助槽几何参数对48阶电磁力幅值及电机性能的影响,确定了合适的开槽几何参数,仿真表明该开槽方案对电机在稳态转速下的峰值噪声降低了2d B左右。