高强化、大功率的柴油机作为军用车辆的动力源,其振动噪声性能至关重要。在内燃机产品的早期研发阶段,充分利用数值仿真手段,对内燃机产品进行振动分析及辐射噪声预测,全面了解内燃机在工作时的振声表现,探究结构设计参数对整机振声响应的影响规律,对指导内燃机的低振动噪声设计有重要意义。本文以某高强化V型柴油机为研究机型,综合应用有限元、多体动力学、基波技术(WBT)声学等方法来对内燃机的结构振动与辐射噪声进行深入研究,主要研究工作包括:(1)建立研究机型的整机有限元模型。进行组合体的耦合边界模拟研究,对整机与部件进行理论与试验模态分析以验证有限元模型的合理性,再对整机、连杆和曲轴部件进行模态缩减研究以获得结构的缩减模型。(2)基于EXCITE平台建立整机的结构振动与噪声仿真模型。在Piston&Rings模块考虑活塞径向刚度、润滑与热负荷因素建立活塞体动力学模型,计算得到活塞-缸套激振载荷;在Power Unit模块联合活塞动力学计算得到的活塞敲击载荷,考虑整机、连杆和曲轴部件的柔性耦合,建立整机的多柔体动力学模型,仿真得到结构表面的振动结果;在Acoustics模块应用WBT方法建立整机的声学模型,预测整机的结构辐射噪声。(3)基于整机的结构振声仿真模型,研究不同参数对整机的振声影响。研究连杆采用刚性与柔性建模对整机振声仿真的影响,结果表明连杆作为核心传力部件,其柔性对激振能量有缓冲作用,在关注整机1000Hz内的中低频辐射噪声时,连杆采用柔性建模能获得更精确的仿真结果;研究运转参数转速、负荷对整机振声的影响,从而全面了解本文研究柴油机工作时的振声表现;开展激振能量传递过程中核心部件的重要设计参数——活塞销偏置、配缸间隙及主轴承轴-瓦间隙对整机振声响应的敏感性研究,评估并获得最优的设计方案,优化方案的整机结构辐射噪声在1500～3000频域内降低,整机计算频域内的声功率级在数值上降低了0.69d B(A)。