在车辆行驶过程中,悬架系统各零部件承受并传递来自轮胎及车身的多种动态载荷,这些载荷是进行悬架系统的结构强度、疲劳分析必不可少的边界条件,也是指导悬架以及车身结构优化的重要参数。本文结合多体动力学相关理论和Udwadia-Kalaba方程的约束处理方法,以轮心六分力为输入,对独立悬架系统各零部件的动态载荷计算方法及其应用展开了研究。具体研究内容如下:首先以不含衬套连接的前双横臂、后五连杆悬架系统作为研究对象,基于Udwadia-Kalaba方程的基本思想,分别建立了无约束系统动力学模型、系统约束方程以及完整的前后悬架动力学模型;推导了系统总约束力的分解过程从而得到各零部件硬点载荷的解析表达式;在MATLAB中分别建立上述模型进行仿真计算,与ADAMS/Car的仿真结果进行对比,验证了方法的正确性。(2)然后考虑含橡胶衬套的连接方式,建立了表征衬套动态特性的数学模型;针对前后悬架在衬套分布位置上的差异,以及与无衬套模型在建模方法上的区别与联系,分别推导了前后悬架动力学建模以及各硬点载荷的计算过程;在MATLAB及ADAMS/Car中进行仿真计算,验证了上述方法的正确性。(3)其次以某SUV为对象开展了六分力测试试验,测量了实车在两种路面工况中的轮心六分力,结合前文建立的悬架动力学模型,预测得到了前悬架控制臂各硬点处的动态载荷;以预测载荷及六分力作为边界条件,对控制臂在两种工况下的疲劳寿命进行了分析。(4)最后为便于方法的使用,分别完善了麦弗逊、四连杆等其余独立悬架的建模计算过程,在MATLAB/GUI中设计了一种独立悬架系统建模及动态载荷计算的仿真平台,实现了多种悬架的参数化建模。本文将Udwadia-Kalaba方程应用到汽车独立悬架研究领域,结合多体动力学相关理论,详细地推导了独立悬架动力学建模及零部件动态载荷的计算过程。研究过程中将理论与实践相结合,可为这一类含约束复杂机械系统的建模计算提供一种新思路。