目前，摩托车在我国交通中仍占据着重要的地位，但是由其带来的噪声也日益严峻。随着人们生活质量的提高，摩托车噪声已成为倍受关注的焦点。发动机作为摩托车的噪声源之一，其表面辐射噪声主要通过发动机壳体表面振动产生，发动机壳体是典型的薄壁零部件，也是表面辐射噪声的主要部分。为了促进发动机辐射噪声研究水平的提高，本文以发动机壳体为研究对象，以有限元法与边界元法作为理论基础，利用有限元分析软件ANSYS与声学分析软件SYSNOISE作为仿真工具对发动机壳类零件的结构特性以及声学特性进行了深入研究，并通过声强实验对仿真结果进行验证。本文根据摩托车发动机壳体的物理模型，在pro/e软件中建立了实体模型，利用有限元前处理软件ANSA划分网格，建立了有限元模型并导入ANSYS中进行分析，通过对比四种单元尺寸所建的有限元模型，确定采用单元尺寸为4mm的模型进行模态分析，计算得到结构的固有频率和振型等特性参数，结果表明：影响该发动机噪声辐射的主要模态为弯曲模态。利用ANSYS对模型进行瞬态分析，得到了结构表面振动响应，提取表面节点响应数据；利用声学分析软件SYSNOISE对其进行了噪声辐射计算，得到结构表面声压分布、场点声强云图、场点声压与声强等；并且利用AWA6290声强系统确定了壳体表面噪声源以及各测量点的声强频谱。将计算结果与声强试验结果作对比，发现其结果基本吻合，表明分析方法的正确性。从数值计算中得出，该发动机壳体的辐射噪声主要频率在600Hz-1200Hz之间，主要噪声源在发动机结构的大圆凸面处。最后利用HyperMesh10.0\OptiStruct对发动机壳体结构进行拓扑优化，得到结构的伪密度云图，再结合发动机壳体结构特性及噪声分析结果，对结构进行了增加厚度与添加加强筋的优化设计，对优化设计前后的模型进行噪声评比，结果发现优化后的发动机壳体表面辐射噪声较优化前有所降低，其噪声结果降低约4dB。