结构—声耦合法是用耦合系数矩阵将结构振动方程与声辐射积分方程联系起来，在仿真时分别用结构FEM和声学BEM进行建模与计算。其中，FEM的作用是将车身离散成有限元模型，计算结构模态以及各种激励下的振动响应；BEM的作用是将车内边界离散成声学模型，即把边界积分方程离散化，提取FEM求得的车内表面法向振动响应以计算车内结构辐射噪声。
结构—声耦合系统的理论方法可以表示为
式中，ω=2πf是圆频率；M是结构的质量矩阵；C是结构的阻尼矩阵；K是结构的刚度矩阵；Cas和Csa均是结构与声场的耦合矩阵；A是对称矩阵；u是结构振动的位移；x是边界元模型表面未知的变量；Fs是作用在结构上的机械负载；Fa是声学负载；j是虚数单位。
耦合矩阵Csa表示声学介质对结构振动的影响，通过边界元模型表面两侧的声压差等效在结构上的力求得。选取一个边界单位为例，两侧的声压差可以表示为
（p2-p1）ds=-μds （5.20）
式中，p1和p2分别是单元两侧的声压，两者的差值用μ表示；ds是单元的面积；耦合矩阵Csa中各项的值可以对式（5.20）右项在单元法向的分量进行积分得到。
耦合矩阵Cas表示结构振动对声学响应的影响，其结果可以直接从结构振动的位置u和声学质点的速度v的关系中求解。其中，u和v在边界表面上存在
v=jωun （5.21）
式中，un是边界元模型表面的法向位移。
在式（5.21）中引入速度边界条件，在结构和声学模型的公共面Sas上存在：
式中，基于右项即可求解耦合矩阵Cas的项。
耦合矩阵Cas和Csa之间的关系如式（5.23）所定义，即只需已知Cas和Csa之一就能得到另一耦合矩阵。(www.xing528.com)
Cas=-ρω2CTsa （5.23）
接下去将结构及其边界分别离散成结构有限元模型和声学边界元模型，其中有限元模型包含M个单元，在每一个单元上选取N个积分点，将耦合矩阵转换到单元的局部坐标系中，得到：
式中，ml是第m个单位的第l个积分点；|J|是变换矩阵的雅可比值；ω是加权系数；x是积分点的位置；在积分点上的结构位移u（xml）和声学主要变量μ（xml）可以通过该单元上第α个节点的值以及该节点上的形函数ξmα（l）得到：
将式（5.25）和式（5.26）代入式（5.24），可以推导出
在有限元模型中通过选取合适的单元和节点，将有限元模型分成两个部分，一部分与边界元模型具有公共面，另一部分具有非公共面。需要说明的是，只有公共面上的结构单元和节点才参与计算耦合矩阵，非公共面上的结构单元和节点不与边界元模型进行耦合。在耦合方程中引入结构的模态基本量，得到
u=Φ·q （5.28）
式中，Φ是结构的模态矩阵；q是各阶模态的参与因子。
为了求解得到模态表达式，将式（5.28）代入式（5.19）中，可得到
式中，I是单位矩阵；ψ是结构的特征值对角阵。
在计算表面的主要未知变量后，可以通过Helmholtz积分方程得到声场中任意位置观察点的辐射声压及结构的辐射声功率。
采用结构—声耦合法可以求得汽车车内声场，但是仅局限于低频段。此外，该方法需要结构的模态信息。然而，由于车身结构有限元模型的自由度非常大，局部模态数量随着频率上升将急剧增加，会大幅增大计算量。综上所述，采用结构—声耦合法时，对分析频域上限具有很大的约束，通常用于计算200Hz以下的车内低频噪声。
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