多体系统动力学以复杂多自由度的非线性系统为研究对象,核心问题为高效数学模型建模和数值求解算法等相关问题。在车辆工程领域的应用主要体现在车辆系统运动学和动力学的正逆解分析以及车辆在大范围空间运动时的低频动力学特性分析。多体动力学建模方法根据广义坐标系的选择可以简单划分为两大类,分别是基于绝对节点坐标系的多体动力学全局建模方法和基于相对坐标系的多体动力学递推建模方法。以相对坐标系为基础建立的闭环系统（通过闭环打开方式得到开环的树状拓扑结构）多体动力学方程称为半递推多体动力学方程。本论文基于一种改进的半递推多体系统动力学理论以及多自由度复杂车辆结构,建立了高效的半递推车辆多体动力学模型。采用多体系统动力学商业软件建立了基于笛卡尔坐标的多体动力学方程,验证了半递推车辆模型的有效性和可用性,并通过对比论证不同高阶数值积分算法的计算精度和效率,推荐了适应于新型智能汽车实时仿真的算法并开发出自适应变步长算法以提高仿真精度和计算效率,保证了数值计算过程的稳定性。进而整合完成自主可控的计算机程序代码以适用于现阶段智能汽车动力学的超实时仿真计算需要。最后完善了车辆模型运动过程中所承受的各种外力和载荷,并引入了稳态风载荷和滚动摩擦阻力的联合作用,分析半递推车辆模型的耦合动力学特性,为车辆（特别是未来自动驾驶汽车）动力学的实时控制与决策提供了理论和模型基础。主要内容与结论如下:1.推导半递推多体系统动力学公式并在MATLAB/C/C++中建立相应数学模型两步式半递推多体系统动力学建模方法以速度转化的递推多体动力学建模方法为基础,通过子系统合成、运动副和轻质杆移除技术,把多体系统的动力学方程用一组小维数的独立相对坐标来描述,最终的动力学控制方程为规模极小的常微分方程组。在MATLAB/C/C++中搭建了乘用车和轻型商用车的半递推多体动力学模型,并在ADAMS软件中搭建了对应的乘用车多体动力学模型,通过动力学仿真分析验证了基于MATLAB/C/C++的模型有效性和正确性。2.基于半递推车辆模型分析不同高阶数值积分方法的计算精度与效率并开发一种自适应变步长数值积分方法开发了一种基于比例积分（PI）控制器的自适应变步长数值积分方法,并分析了不同高阶数值积分方法应用于求解半递推多体动力学模型常微分方程组的性能差异（数值计算精度和求解效率）,推荐能够用于复杂车辆系统超实时仿真分析的数值积分方法。3.分析风载荷和滚动摩擦联合作用下车辆的耦合动力学特性运用风载荷数值模拟方法建立了车辆空气动力学六分力模型,完善了车辆模型运动过程中所承受的各种外力和载荷条件,进而分析在不同工况下风载荷和滚动摩擦阻力对车辆耦合动力学特性的影响。