随着新时代的到来,顾客对汽车性能和质量需求不断提升,舒适性作为评价汽车性能的一个重要指标在市场竞争中要求也越来越高。如今在道路上行驶的汽车越来越多,国家为了控制车辆对生态环境造成的污染与破坏,逐年推出越来越严格的环保法规。排气系统作为汽车的NVH设计的重要零部件之一,承担着净化车辆废气、降低排气噪声等多重使命。本文基于某车型排气系统开发初期设计的两套方案,在台架测试时表现出明显的噪声,消声性能不佳。通过GT-Power建立了两套排气系统与发动机声学耦合模型,并通过台架测试验证了所建模型的准确性。对比分析了两套排气系统的尾管噪声特点和传递损失的结果,发现方案一尾管噪声总值和阶次噪声超出限值,方案二尾管噪声虽未超出限值但尾管噪声偏高。主要原因是由于消声器的中低频传递损失不足导致。结合Fluent仿真了排气系统在5500r/min下的流体动力学性能,通过对比发现其压力损失虽满足要求,消声器内部的湍动能和再生噪声偏高,内部声腔需要优化以改善流体动力学性能。根据声学和流场分析对比的结果,并参考相关声学理论,优化消声器的声腔结构,重新进行优化排气系统的消声器传递损失和尾管噪声分析,仿真结果表明优化声腔结构后传递损失在低频段0-60Hz和中频段200-600Hz得到有效提高,各阶次尾管噪声得到明显降低,尾管噪声总值在中低转速时得到有效降低,噪声总值达到优化目标。并通过台架和实车测试了尾管噪声,结果表明优化排气系统尾管噪声得到有效降低,且功率损失也在目标范围内。接着分析了优化方案的振动性能,通过模态试验验证所建立的有限元模型,计算结果表明排气系统能避开发动机的怠速激励,但吊耳动态反力分布十分不均。进而分析研究了橡胶吊耳的非线性对排气系统的静态性能的影响,结果表明在自重的静态载荷作用下,吊耳非线性对计算结果影响较小。但在计算排气系统包络面时,吊耳非线性产生了明显的影响,表明在包络分析时应考虑吊耳的非线性刚度特性。最后应用ADDOFD方法改进了挂钩的位置,改进挂钩位置后,排气系统的动静态性能都得到了明显提升,有利于改善整车舒适性和排气系统自身使用性能。本文通过GT-Power结合Fluent的声学仿真,优化了排气系统尾管噪声,说明两款软件相互结合可以为排气系统的声学性能优化提供较为准确的结果。研究吊耳在剧烈变形时的非线性效应,对于排气系统或相关部件的优化,有一定的参考意义,采用ADDOFD法改进挂钩位置,具有一定的实用价值。