近年来,汽车轻量化技术的广泛应用使得车身板件变得更薄,当它们受到外界激励时,不仅容易产生振动并向周围辐射噪声,还会大幅降低车身板件的隔声能力,带来车身结构动态性能和NVH(Noise、Vibration和Harshness)性能的恶化。这种情况下,如果单一地抑制车身结构的振动进而控制辐射噪声,而不从传播路径上降低噪声,其降噪效果往往会受到振动控制技术的限制而达不到理想的效果。基于此,论文提出由被动约束阻尼(Passive Constrained Layer Damping,简称PCLD)和吸声结构构成的多层声学结构,从抑制结构振动(即控制辐射噪声源)到隔声吸声(即控制传播路径)两方面对汽车车身进行振动噪声控制。由PCLD板减振抑制声辐射、PCLD板隔声特性和吸声结构的设计三个方面探讨了多层声学结构应用到汽车NVH控制的设计规律,可为多层声学结构设计提供理论依据。以薄板结构为研究对象,提出了基于改进IRS(Improved Reduced System)方法的PCLD有限元动力学模型。基于Kirchhoff-Love薄板理论和Reissner-Mindlin一阶剪切变形理论,根据构成PCLD板的基层、约束层和粘弹性层之间的位移协调关系及运动耦合关系,采用GHM(Golla-Hughes-Mc Tavish)模型表征粘弹性层材料的剪切模量,推导了PCLD板结构的有限元动力学方程。由于GHM模型的引入,有限元模型自由度成数倍增加,利用基于IRS法和模态截断法相结合的改进IRS方法对有限元模型实行系统降阶,以减少有限元方程的维数,最后通过算例分析得出结论:PCLD板能有效地降低振动响应峰值,达到减振降噪的作用,而通过改进IRS法缩减的PCLD动力学模型能充分地反映原始模型的特征,在保证较高精度的同时还提高了计算效率,该缩减模型还可进一步应用于辐射噪声计算。基于该模型,讨论了PCLD板结构的约束层厚度、密度和弹性模量以及粘弹性层厚度、密度和剪切模量对PCLD板抑振效果的影响,结果表明:粘弹性层剪切模量的稳态值对PCLD板频率响应幅值影响最大,其余五个参数主要影响峰值的频域位置。将PCLD板作为隔声元件,推导出考虑夹层板横向剪切变形和表层抗弯刚度的隔声模型,并分析了结构和材料等参数对隔声特性的影响。首先基于Hoff夹层板理论,考虑夹层板横向剪切变形和表层抗弯刚度的影响,建立了PCLD板的横向振动控制方程,进而将其转化为仅含中面挠度的单一变量方程,再根据四边简支边界条件推导出PCLD板的固有频率和传声损失计算公式,采用高阶精细有限元方法验证了公式的准确性。通过对PCLD板表层厚度、夹心层厚度、表层弹性模量、夹心层剪切模量、表层面板密度、夹心层密度和夹心层阻尼系数对PCLD板传声损失影响的讨论表明:其通过影响PCLD板面密度和弯曲刚度,进而影响其传声损失和一阶共振频率位置。提出两种新型的并联宽频吸声结构,即多孔吸声结构与Helmholtz共振吸声结构组成的并联混合吸声结构和三孔径微穿孔板并联吸声结构。根据两种并联吸声结构特点,分别推导了Helmholtz共振吸声结构、多孔吸声结构和微穿孔板的阻抗计算公式,并根据声学-电学等效方法计算出两种并联吸声结构的总阻抗,通过阻抗得到垂直入射吸声系数的计算公式,并完成吸声系数实验验证。结果表明两种并联吸声结构都能拓宽吸声结构的吸声频带。采用Pointer优化算法对其结构参数优化,明显提高了0-1600 Hz范围的平均吸声系数。以薄板声腔为实验对象,应用多层声学结构对其进行减振降噪处理,分别测试了力激励和声激励下不同安装状态的频率响应函数。通过对比发现,PCLD板对力激励下的辐射噪声抑制能力较强,而在声激励下的噪声控制能力较弱;加入泡沫后形成的多层声学结构对声激励下的中高频噪声控制能力较强;通过参数优化并联混合吸声结构代替泡沫后,在能保证中高频的噪声抑制能力的前提下,提高了低频的噪声控制能力,从而为解决汽车NVH问题提供了一条新的思路和方法。