近年来,随着汽车技术的发展,汽车各方面性能不断提升。人们对舒适性的要求也越来越高。汽车振动与噪声问题已成为乘坐舒适性的重要指标之一,也越来越受到消费者以及各大汽车厂商的重点关注。另一方面,随着环境与资源问题日趋严峻以及新科技的发展与应用,轻量化技术和新材料技术广泛应用于汽车上。作为汽车轻量化设计中重要的组成部分,车身轻量化在提高整车刚度同时会导致结构动力学特征的显著变化,特别是导致局部刚度与整车刚度不匹配,整车结构均衡性被打破,并带来整车结构刚度强度、碰撞安全,特别是振动与噪声等问题。低频振动与噪声,由于其波长特性,难以衰减,是汽车振动噪声控制中的难点,因而解决低频振动噪声的问题具有显著的重要意义。同时作为新型周期性复合材料,声子晶体在带隙内能够抑制弹性波传播。局域共振型声子晶体的亚波长特性更是为低频减振降噪提供了复合结构材料一体化设计的新思路。本文基于某轿车的实际振动与噪声问题,首先建立一整套与试验相匹配的精细化CAE模型建立和问题表征的方法和过程,并基于局部刚度与整车刚度匹配,提出均衡性结构优化思想。然后采用灵敏度分析精确定位引起整车车内振动噪声峰值过大的车身结构中具体板件的位置,结合应变能指示的方法,找寻该板件上局部刚度薄弱地区。其次采用结构设计的方法改进局部薄弱地区的刚度,从侧面和正面分别验证目标振动板件区域定位的准确性。最后采用三维三组元声子晶体材料与具体结构进行材料与结构一体化仿真设计,将禁带调制到低频段,抑制低频声波的传播,进一步降低振动幅值。本文通过寻找对车身低频振动与噪声性能起决定性作用板件的具体位置,然后总结出实施仿真和改进设计的步骤和方法。实际问题的解决证明了该仿真改进思路具有良好的效果,最大降幅达到30%以上,特别在减振降噪难度很大的低频段(频率200Hz以下)。这既达到减振降噪的目的,也满足其在汽车上应用的力学性能要求,为车身的设计改进指明方向。