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提出了改进的响度理论，采用等效矩形频带代替特征频带以提升特定频段内的响度精度，并考虑了耳蜗的声传递函数以增强响度结果与人耳听觉的关联度．基于改进的理论提出了内燃机辐射噪声响度的仿真与优化流程，采用有限元法、柔性多体动力学理论和边界元法分别研究了4缸柴油机机体的模态、振动响应和结构辐射噪声，结合MATLAB编程得到噪声响度．完成了机体的结构优化，使其噪声响度在分析频域内得到了下降，并铸造了新机体．机体优化前后的柴油机台架试验结果显示，整机噪声响度也有明显下降，验证了响度理论和优化方案的可行性和有效性．