发动机排气噪声是车辆的主要噪声源之一,而使用排气消声系统则是降低发动机排气噪声的最有效途径,汽车排气消声系统在降低汽车噪声及城市生活噪声中起着至关重要的作用。对于一个复杂的消声系统,通常可以把它分解为若干个消声单元,每一消声单元的两侧的状态可以用声压和体积速度两个状态参数来描述,对于给定的单元来讲,由一侧的状态参数可以决定另一侧的状态参数,其声学单元相当于四端子网络,在数值计算中用传递矩阵表示。本文在声学运动方程、连续性方程及四端子网络法的基础上,推导了任意并联消声单元的总传递矩阵算法; 基于管道声学理论,研究了气流和声波同时通过穿孔孔径的穿孔管扩张消声结构的声传递机理,通过等效物理模型简化与单元划分,推导了其声场传递矩阵模型; 考虑穿孔共振消声单元具有共振和扩张两种消声功能,依据声传播理论,发展和完善了穿孔共振消声单元理论模型; 在纯阻性吸声管消声理论基础上,通过管壁穿孔和吸声材料复合表面法向声阻抗的计算,求得其消声性能。建立了消声器测试平台,通过对实际消声单元传递损失的测量和误差分析,验证了所推导的三种消声单元理论模型,理论计算与实验结果对比表明,本文所建数学模型具有较高的预测精度。