汽车的振动性能和疲劳寿命是衡量整车性能的两大标准。汽车排气系统可以有效降低发动机产生的噪音,但由于排气系统为拼焊件且在汽车运行过程中受多重振源共同作用,故对其进行振动性能与疲劳寿命分析对提升整车性能具有重要意义。本文以企业提供的汽车排气系统为实例,通过有限元法与试验相结合的方式对其振动性能进行分析并对其关键焊接件的疲劳寿命进行仿真,内容如下:1)在Hypermesh软件中建立排气系统有限元模型,模型包含排气管、波纹管、前后消音器和连接法兰。2)以Nastran为求解器对排气系统有限元模型进行自由模态分析,并通过对排气系统进行自由模态试验验证有限元模型的合理性,自由模态分析结果结合平均驱动自由度位移法设计挂钩分布位置。3)以Hypermesh为前处理器,依据实际情况及设计方案添加动力总成、挂钩和悬挂胶,动力总成与悬挂胶采取简化建模,挂钩采取实体建模。以Nastran为求解器对上述有限元模型进行约束模态以及重力预载仿真分析,结果表明挂钩分布位置设计合理,同时通过对排气系统进行约束模态试验验证了上述有限元模型具有较高置信度,仿真结果精度可靠。4)为了考察排气系统的振动性能,以谐响应分析、机械阻抗、加速度导纳理论为基础,以发动机扭转激励对排气系统产生的简谐扭矩、约束为边界条件,在含动力总成、挂钩和悬挂胶在内的有限元模型上以Nastran为求解器分析悬挂胶所受的动态反力和挂钩动刚度,研究结果表明动态反力与动刚度变化平缓且峰值符合要求。5)基于含动力总成、挂钩和悬挂胶在内的有限元模型对排气系统进行静力分析,根据应力分布云图预估结构的薄弱位置,将静力分析结果导入到Ncode软件中应用名义应力法计算得到排气系统疲劳寿命云图,根据计算结果着重分析消音器的耐久性能。研究表明,消音器耐久性能可靠,排气系统结构合理。本文对排气系统的挂钩位置分布、振动性能、关键零部件疲劳寿命进行了设计或仿真分析并总结了相关流程,该流程对于车辆的其他零部件也有一定的适用性,对企业项目研发具有指导意义。