长期以来,机械设备零部件的疲劳失效被认为是导致事故发生的主要因素之一,因此,它们的疲劳寿命预测工作也就显得十分重要。目前,国内外常用的寿命预测方法是在高斯型应力假设条件下,通过雨流计数法、S-N曲线和Miner线性损伤准则来计算寿命。但实际上零部件在工作时通常承受非高斯型应力,若采用等效高斯方法进行处理会难以准确模拟出非高斯应力,从而对疲劳寿命的估计造成很大误差。鉴于此,有必要深入研究非高斯应力条件下振动系统疲劳寿命的分析方法。本文主要围绕非高斯随机振动模拟和汽车疲劳寿命分析等方面展开一系列研究:1.考虑到真实随机振动的非高斯特性,本文提出了一种根据均值、方差、偏斜度、峭度及功率谱密度生成非高斯随机振动激励的数值模拟方法。该方法基于多项式混沌展开、Karhunen-Loeve展开以及准蒙特卡洛采样等理论,对非高斯随机振动进行模拟。为了验证算法的可行性,将非高斯路面信号的真实结果与模拟结果进行对比,结果表明,随着采样点个数的增加,实测数据与模拟数据之间的误差越来越小,继而验证了该方法的准确性。2.建立四分之一汽车悬架弹簧系两自由度振动统模型,研究在非高斯激励下的系统响应过程,分析输入激励特性对系统响应的影响。将模拟的非高斯信号作为系统的输入,通过分析法和模拟法分别研究了线性和非线性两种情况下的响应过程,结果表明非高斯激励下系统的响应也具有非高斯特性,从而为振动系统在非高斯应力条件下的疲劳寿命分析提供理论基础。3.根据疲劳相关理论和鞍点逼近法,分析了高斯与非高斯应力条件下振动系统的疲劳寿命PDF,结果表明,两种应力下的汽车零部件的疲劳累积损伤存在较大偏差。然后,通过控制路面激励的偏斜度、峭度和系统中阻尼、刚度等参数的变化,研究其对汽车系统中悬架弹簧疲劳寿命的影响,并给出了合理的参数选择方案。综上所述,针对真实环境中随机振动的非高斯特性,本文提出了一种基于已知信息即均值、方差、偏斜度、峭度以及功率谱密度函数生成非高斯过程的数值模拟方法,以汽车悬架弹簧为对象,研究其响应过程以及零部件的疲劳寿命,结果表明该方法得到的疲劳寿命与工程实际更为符合,从而为振动系统疲劳寿命的准确分析提供了新的计算方法和依据。