随着工业的快速发展,柴油机振动噪声问题日趋严重。薄壁结构作为柴油机的主要噪声源,对其进行振动噪声分析一直是柴油机行业研究的一个重要课题。为了减少成本、缩短研发周期,通过数值仿真方法代替模型实验测试已成为当前的研究热点。然而,由于柴油机振动噪声涉及较宽的频率范围,采用现有数值仿真方法具有一定局限性,如当采用传统有限元方法(FEM)分析中高频振动噪声问题时,其单元刚度“过硬”的特性会造成位移解偏小、固有频率偏大等数值计算问题;采用光滑梯度技术后的基于边光滑有限元方法(ES-FEM)在分析中高频问题时,过多的光滑操作会使得离散系统产生刚度“偏软”现象,导致计算结果精度降低;而基于统计算法的统计能量分析方法仅适用于高频平均声振分析,无法给出系统的具体模态响应特性;改进边光滑有限元方法(IES-FEM)是最近提出用于计算三维中频声学问题的数值方法,该法通过引入一个权重参数来控制FEM和ES-FEM的比例,进而适度软化离散系统的刚度矩阵,但该法缺乏中高频问题的有效性验证,且尚未在结构域中得到应用。本文针对现有方法在中高频声固耦合分析中存在较大色散误差的问题,在结构域中提出了自适应边光滑有限元方法(AES-FEM),并将IES-FEM推广到了中高频声腔域的计算中,推导了自适应边光滑有限元-改进边光滑有限元方法(AESFEM/IES-FEM)分析中高频声固耦合问题的计算公式,使耦合系统的刚度更加接近于真实声固耦合模型的刚度,提高了中高频声固耦合分析的计算精度。另外,在AES-FEM中,提出基于网格尺寸和频率区间自适应选择最优参数α,α为控制结构域刚度计算中FEM的刚度和ES-FEM的刚度所占的比例,与FEM和ES-FEM相比,AES-FEM提高了结构域刚度的计算精度、效率和收敛性。最后,本文采用AES-FEM/IES-FEM方法预测了柴油机气缸盖罩的中高频声固耦合振动噪声分析。数值算例表明:AES-FEM/IES-FEM可以适当地“软化”离散系统的刚度,使得计算结果更加合理,在柴油机薄壁结构的多频段振动噪声研究中具有较高的计算精度,具有一定的工程应用价值。