随车汽车行驶速度越来越高、行驶路况越来越复杂,乘员们开始对汽车的乘坐舒适性、平顺性和操纵稳定性给予更多的重视。悬架作为现代汽车上不可或缺的重要总成之一,它传递着路面到车身之间的一切载荷并缓解由路面不平引起的各种冲击和振动。所以,悬架性能好坏直接影响着车辆行驶平顺性和操纵稳定性能的好坏。消费者对高性能需求和市场竞争对产品快速更新的需要使得以实车试验为基础的传统悬架设计方法遇到了瓶颈。随着计算机技术和多体动力学理论的发展,大量通用型商业化的多体动力学软件应运而出并且获得了广泛的应用。研究方法的进步使得汽车新产品的研究开发过程和周期大大缩短,成本得到有效的降低,新产品性能得到进一步提高,在市场上更容易占领先机。目前,国内大多数汽车产品为合资品牌,自主品牌的创新道路举步维艰。基于这样的背景本文以多体动力学理论为基础,以多体动力学软件ADAMS和通用有限元软件ANSYS为工具,对典型轿车悬架进行结构设计、性能分析优化以及整车平顺性能分析及优化。本文结合汽车悬架设计流程,以保证汽车整车操纵稳定性和平顺性基础上,对麦弗逊式独立悬架和双横臂式独立悬架进行结构设计,计算了悬架弹性特性、减震器阻尼特性、悬架纵倾特性、侧倾特性。通过对前、后悬架下摆臂的重新建模并利用ANSYS有限元分析软件柔性化处理后替换原模型对应刚性部件,验证了悬架的性能并对整车刚体模型和刚柔耦合模型在随机路面激励各车速下进行平顺性分析仿真。从汽车在随机路面行驶路况中选择若干代表性工况对悬架的下摆臂进行结构拓扑优化设计,对比分析了模型优化前、后的结构强度,验证了下摆臂轻量化设计后对汽车平顺性的优化效果。选择前、后悬架的刚度和阻尼为试验因素,车身垂直振动加速度为试验指标进行正交试验,通过多次循环试验筛选出使试验指标取得最优值的试验因素组合。