六自由度轴耦合道路模拟试验台是目前最具代表性的汽车疲劳试验设备,能够对车轮轮毂加载六个方向的力或力矩,通过模拟车辆在实际行驶过中的车轴轴头的受力,准确再现车辆真实的多向应力状态,达到车辆耐久性道路模拟试验的要求。由于车辆和轴耦合试验台组成的整个系统是一个耦合性很强的非线性系统,每个通道之间的耦合特性影响了系统的性能,提高了控制难度。本文对轴耦合试验系统存在的耦合特性进行了研究。首先,介绍了轴耦合道路模拟试验系统的设计指标、系统组成以及工作原理。建立了轴耦合道路模拟试验台系统模型,主要包括系统的运动学模型和动力学模型。运用矢量相关运算,对轴耦合试验进行了运动学分析,求解出了试验台的雅可比矩阵,并利用Kane方法得到了轴耦合试验台动力学方程。其次,为了分析单角配置轴耦合道路模拟试验台的耦合特性,建立了试验台6个通道电液伺服力控制模型,通过滞后校正和PID控制,各通道电液力控制基本能够满足要求。选用双横臂悬挂系统作为单角配置轴耦合试验台的负载,建立了单角配置轴耦合试验台Simulink-Adams联合仿真模型,并分析了其运动学、动力学耦合特性及其耦合机理。再次,建立了车辆的振动系统模型,包括四轮路面激励模型和整车七自由度振动模型,并使用CarSim软件验证了整车七自由度振动模型,为四角配置轴耦合道路模拟试验台耦合特性的分析奠定基础。最后,分析了四角配置轴耦合道路模拟试验台复现垂向载荷谱时的耦合特性。建立了四角配置轴耦合试验台对浮动车身加载的联合仿真模型。利用车辆振动系统模型生成的车轮载荷谱作为给定加载信号,分析了复现垂向载荷谱的耦合特性。针对影响四角配置轴耦合道路模拟试验台耦合强度的因素,对比分析了在不同路面等级、车速、汽车悬挂刚度下载荷谱的复现精度,得到不同因素对四角配置轴耦合试验台耦合特性的影响。