随着汽车工业的发展,乘用车成为了人们出行最依赖的代步工具之一,而具有高经济性和节能性的中低端车型成了众多人心中的首选。在这些中低端车型中,大多数车型的后悬架采用扭力梁后悬架。扭力梁结构作为承载件,是汽车底盘系统重要的组成部分,其各项性能对整车的乘坐舒适性、平顺性和安全性起着至关重要的作用,特别是扭力梁悬架的疲劳耐久性能,已成为企业和众多车主最为关心的问题之一。对扭力梁各项性能进行分析和研究,具有重要的工程应用价值和社会意义。本文以国内某自主品牌乘用车后扭力梁悬架为研究对象,开展了以下的研究工作:获取了所研究车型的整车参数,将扭力梁结构考虑为柔性体,在ADAMS软件中建立了该车型的整车刚柔耦合动力学模型,并分析了衬套非线性特性对悬架子系统模型精度的影响,提升了整车动力学建模的精度。在建立整车动力学模型的基础上,根据逆动力学理论,将路试试验测得的悬架系统内部载荷谱在femfat.lab软件中迭代计算出了轮心外部载荷谱,结合整车动力学模型求解出了扭力梁结构关键点的载荷谱,对求取的载荷谱精度进行了验证。将求得的扭力梁关键点载荷谱作为输入,分别采用准静态法和模态应力恢复法结合E-N曲线完成了扭力梁本体结构的疲劳分析,结合S-N曲线完成了焊缝结构的疲劳寿命分析,并将两种方法的计算结果进行了分析比较,随后对扭力梁样件进行了疲劳台架试验,验证了扭力梁样件的疲劳性能。建立了扭力梁结构有限元模型,完成了刚度、强度的校核,基于性能计算结果对扭力梁结构进行初步的改进,并以扭力梁各部件板厚为设计变量,结合代理模型和优化算法完成了扭力梁结构优化设计,使优化后扭力梁结构一阶固有频率上升11.3%,疲劳性能得到提升,且其他性能仍满足设计要求。