车身轻量化是汽车节能减排有效手段，对车身板结构进行轻量化设计会加剧噪声辐射，影响乘坐人员舒适性。故既要满足板结构轻量化设计，又要降低板结构噪声辐射是一对矛盾问题。因此，本文研究多层复合板结构的声学特性，设计轻量化，高强度和具有优异声学性能的板结构，从而降低板结构噪声辐射，对提高汽车乘坐舒适性具有很重要的意义。
　　复合板结构具有优良的力学和声学性能，已经广泛应用在工程中。针对目前复合板结构形式单一以及质量轻、刚度大，其声学特性还不能满足工程应用的声学要求。本文在国家自然科学基金项目“粘弹性支撑阻尼夹层板-声腔耦合系统中频声振特性预测方法研究”资助下，对多层复合结构的声学特性展开研究，获得具有优异吸隔声性能的复合板结构。在降低噪声的同时还减轻了车身重量，满足了轻量化和低能耗的设计要求。
　　本文主要研究工作如下：
　　（1）本文分别对单层材料的声学性能进行了分析。首先基于典型隔声理论以及有限元方法研究了单层薄板的隔声量，并预估了薄板隔声量的质量定律表达式。然后应用流体饱和多孔弹性介质声传播理论(Biot理论)，对单层多孔吸声材料的吸声系数进行了分析。同时利用Virtual.Lab软件建立有限元的计算模型，分别对单板的隔声量和单层多孔材料的吸声系数进行了仿真计算，验证了模型的准确性。
　　（2）本文充分考虑不同介质层之间耦合边界条件，对含多孔材料，空腔和薄膜的复合结构吸声性能进行分析，建立复合结构刚性背衬壁面的吸声系数理论模型。并通过实验对单层多孔材料以及复合结构的吸声系数进行了验证。同时，改变多孔材料，空气层和薄膜的组合方式优选出吸声性能最好的分层复合材料组合形式。以及在保持结构总厚度不变情况下改变结构总层数，对比双层结构与三层结构的吸声性能。
　　（3）本文推导了无限大复合板结构的隔声特性理论模型。对复合结构采用两种不同多孔材料作为芯层时的隔声性能进行了比较。并选择一种多孔材料的几种不同样品，分析了多孔材料流阻、孔隙率、体积模量等关键参数对复合结构声学特性的敏感程度。最后对改变各层介质厚度对复合结构的隔声特性影响进行了研究。
　　（4）基于实际工程应用中板结构都具有一定的平面尺寸，对有限大复合板结构的隔声特性进行了研究。结合板结构振动理论，首先采取模态展开法给出弹性板结构振动位移表达式，分析有限板在四边固支以及四边简支情况下的边界条件。然后以板四边固支为例，与不同材料层之间的耦合边界条件联立，对复合板结构在四边固支边界条件下的隔声特性进行数值分析并对模型的可行性进行了验证。对比分析了有限大板复合结构在不同结构布局下的隔声特性，声波在不同角度入射以及板的大小对其隔声特性的影响。
　　本文采用理论计算、有限元仿真和开展实验方法研究了不同形式的吸声和隔声性能。探讨声波随机入射时，多孔材料的关键参数对复合结构声学特性的敏感程度。同时，分析了多孔材料，空气层和板的不同组合方式对其结构的声学性能影响。本文设计的分层复合板结构，具有轻量化、低能耗特点，在较宽频段具有良好的吸声及隔声特性，不仅适用于汽车乘坐空间内部的减振降噪，还可以在航空、航天、交通工具以及建筑中广泛应用，提供一定的参考价值。