抗疲劳设计是汽车现代设计的一个重要内容，随着市场竞争的日趋激烈，合理疲劳寿命设计对提高产品的质量、安全性以及声誉有重要的意义。与传统的静强度设计相比，抗疲劳设计需要了解产品的使用环境，应用疲劳理论，并结合道路或台架试验加以验证，以确保所需要的疲劳寿命。但由于试验验证不仅周期长、费用高，而且难以快速找到问题根源。本文即从整车动态、非线性的角度，以虚拟试验场技术为手段，更快速、准确地获得疲劳耐久虚拟样机在鹅卵石强化路面的道路载荷，运用单轴、多轴疲劳理论对汽车后悬架进行疲劳寿命分析。完成的主要工作包括： (1)基于虚拟试验场技术，充分考虑整车的结构非线性因素、轮胎和路面的接触非线性以及橡胶连接件的刚度和阻尼特性等，建立耐久性强化路面和整车虚拟样机，通过显式有限元算法计算得到后悬架与轮胎、白车身、悬架弹簧、减振器连接处的道路载荷。 (2)基于分段线性各向同性弹塑性材料模型，对后悬架施加道路载荷进行弹塑性有限元分析得到其应力应变历程。通过雨流计数法对应力应变历程进行统计，应用单轴应变寿命法预测疲劳裂纹萌生寿命，并考虑了不同平均应力修正模型对疲劳寿命的影响。 (3)对后悬架应力应变历程进行二轴性分析发现，汽车后悬架局部危险区域承受多轴非比例载荷。基于多轴疲劳理论，考虑了材料的非比例强化的影响，分析了裂纹形式，选用基于临界面法的Bannantine模型和Wang-Brown模型预测了后悬架的多轴疲劳寿命，并与同种材料的单轴疲劳寿命模型预测下的结果进行比较。结果表明，在非比例循环载荷下，疲劳寿命将大大减少，按常规的寿命估算方法，将给出偏于危险的预测。