柴油机的振动和噪声是决定柴油机性能好坏的重要参数之一,结构噪声控制技术是现代柴油机技术研究的一个重要方向。在设计阶段掌握柴油机声振特性,进行基于仿真模型的柴油机噪声预测和声学优化,对确保柴油机满足日益严格的噪声要求,提高产品竞争力,具有十分重要的意义。本文以6L21/31型柴油机为研究对象,建立柴油机实体模型和有限元模型,计算柴油机的主要激励力,采用有限元法(FEM)和边界元法(BEM)对柴油机结构噪声进行预测,并通过振动噪声测试实验,验证预测方法的正确性。特别是分析了缸盖冷却水对柴油机振动特性和辐射噪声的影响。最后对主要零部件进行结构声学灵敏度分析,为柴油机进行噪声优化设计提供技术参考。通过气缸盖试验模态验证的方法建立气缸盖有限元模型,并分析缸盖冷却水对气缸盖模态的影响；通过综合分析不同单元尺寸模型的模态固有频率等影响因素,确定机体、油底壳、缸套和气缸盖罩盖等零部件有限元模型；采用刚性单元(RBE2)和MPC算法模拟各零部件之问的连接关系,建立整机的有限元模型,并对其进行有限元模态分析,为整机的振动响应分析和噪声预测奠定基础。计算柴油机的主要工作载荷,包括缸盖底部所受气体压力、主轴承作用力、活塞侧推力、气阀落座力和气缸盖冷却水腔壁面压力；根据载荷进行整机频域响应分析,并通过试验,对比实测与计算结果,验证模型和方法的正确性；重点研究分析缸盖冷却水对整机结构振动的影响。建立柴油机边界元模型,进行柴油机辐射噪声计算；进行柴油机噪声试验,对比实测与计算结果,验证模型和方法的正确性；研究分析缸盖冷却水对整机结构噪声的影响。最后,采用模型重构法对柴油机气缸盖罩盖、机体侧罩板和油底壳结构进行结构声学灵敏度分析。结果表明,修改柴油机模型后空间场点的声压级有所下降,达到了减振降噪的目的。