随着现代人们对于汽车安全和节能环保的重视程度的提高,汽车的轻量化成为汽车工业的研究重点。传统的汽车板簧材料,如钢、铝合金等金属材料逐渐被复合材料替代。树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、设计性强、高温性能好、制造工艺简单以及成本较低等优点。经过实践证明将复合材料使用在汽车上可以有效地减轻汽车的重量、减少油耗,从而降低使用成本,减少对环境的污染,对实现可持续性发展具有重要意义。本文对汽车板簧总成展开研究,采用E玻璃纤维树脂基复合材料代替传统的弹簧钢来减轻重量,然后通过对板簧尺寸的优化实现轻量化。首先回顾了悬架系统和复合材料板簧的发展历程。然后介绍了复合材料层合板理论,包含了层合板的主要特点、层合板的刚度以及单层板的强度理论等内容。在层合板理论的基础之上,以板簧的尺寸为设计变量,以复合材料板簧的刚度、强度和质量为子目标,建立了板簧的数学模型。结合实例,使用遗传算法对板簧结构进行优化设计,使复合材料板簧的刚度满足要求的同时,强度最大并实现板簧的轻量化。在得到板簧结构的优化结果后,采用Solid Works软件建立了复合材料板簧的三维模型,然后将模型导入到Abaqus有限元分析软件中对板簧的装配和施加静载荷的过程进行了仿真,分析了板簧的变形和受力情况。然后考虑了各簧片之间摩擦因素,分析了摩擦对板簧刚度的影响。最后对板簧进行动力学仿真,研究了板簧在施加正弦激励后的位移响应,并分别讨论了摩擦、激励幅值和激励频率对板簧的迟滞特性和阻尼特性的影响。