柴油机的噪声污染问题一直是人们关注的热点问题。在柴油机整机噪声中,排气噪声占比最大,因此,降低排气噪声对降低其整机噪声具有重要意义。目前,加装排气消声器是控制内燃机排气噪声最直接有效的方式。以往消声器设计时,大多着重考虑消声器管道噪声,而未考虑结构壁面振动对消声性能的影响。由于排气消声器采用的是薄壁类结构,当其内腔受到发动机和气流等外界激励作用时,很容易引起结构振动而造成其内部声波传播规律发生改变,从而影响消声器声学性能,与此同时,结构也会受到声场的反作用,这种反作用力又将会作为声载荷影响消声器壳体结构的振动。本文以分流气体对冲排气消声器为研究对象,首先利用声学软件Virtual.Lab的声学有限元模块,模拟计算了不同入口流速条件下排气消声器的传递损失。分析所得到的消声器内部声压云图、入口和出口端的声压响应曲线及传递损失曲线,结果表明,随着入口流速增加,其传递损失在20～420Hz低频段呈递增的趋势,且在中高频部分其传递损失曲线存在向低频方向移动的现象,可见高速气流是引起排气消声器消声性能变化的重要原因。其次,利用课题组设计建造的试验台进行消声器插入损失的试验测试。结果表明,在前420Hz低频段内,插入损失随流速递增而增大;而当流速增加至36m/s以上,该分流气体对冲排气消声器的平均插入损失呈骤减趋势,与数值计算得到的结果有所差异,主要是由于仿真计算时未考虑消声器内部气流冲击结构部件而产生再生噪声的影响。最后,对该排气消声器进行了结构模态、声腔模态和耦合模态的模拟计算,并对结构模态进行了试验验证。在获得结构模态、声腔模态和外界激励条件的基础上,利用模态叠加法进行声振耦合特性的研究。结果显示,该排气消声器第1阶结构模态频率(69.6Hz)与发动机的激励频率74Hz接近,易发生共振现象。通过调整消声器壁厚,使得其固有频率有效避开了发动机的激励频率,从而可有效降低结构模态和激励频率附近低频段的辐射噪声。