随着人们生活水平的提高，对汽车舒适性要求也越来越高。商务车副车架是汽车底盘总成的一个重要部件，在阻隔来自道路和动力总成的振动和噪声方面起着重要作用。副车架上安装有许多部件，因而其强度和刚度在底盘设计中显得尤为重要。本文以某商务车副车架为例，将CAE技术中的多体动力学仿真、有限元静动态分析和结构的优化设计等应用到副车架的设计中，形成较为完整的CAE分析体系，为汽车同类零部件的设计提供了参考和借鉴。本文首先根据多体动力学理论利用ADAMS建立前悬架动力学仿真模型和动力总成悬置系统仿真模型，经调试验证后提取出副车架上各安装硬点载荷和悬置硬点载荷，作为有限元强度分析和优化设计的输入条件。而后利用前处理软件Hypermesh建立副车架的有限元模型，并运用ABAQUS进行了副车架十个常用工况和前悬置支架二十八个工况的静态分析，得出副车架及前悬置支架的应力分布和位移变形情况，同时提出了修改意见。为验证设计副车架的动态性能，对其进行了自由模态和约束模态分析，得到其振动特性和固有频率，并结合发动机怠速频率评价了动态响应特性。根据静态分析结果，选择各截面厚度作为设计变量，在应力约束条件下，以总重量为目标进行优化分析，最终得到了优化后的副车架截面厚度，再次对优化后的副车架进行强度和刚度分析，分析结果显示各工况最大应力较优化前显著减少，应力分布更加合理，而且模态频率也满足要求，表明所做的优化设计是合理正确的。最后应用疲劳分析软件对优化前的副车架进行侧向力、纵向力以及垂向作用力下的疲劳寿命分析，在纵向力分析时副车架的总寿命为102329次，出现断裂，其余工况满足要求。根据副车架的台架疲劳试验结果，其在纵向力试验时进行到112145次出现断裂，分析结果与试验结果相差8.75%。再次对优化后的副车架进行三个工况的疲劳寿命分析，分析结果显示副车架疲劳寿命较优化前有明显的提高，且满足测试要求，表明该优化方法是正确、可行、有效的。通过实车路试，该副车架未出现断裂等现象，满足设计要求。本文的研究，是结合某副车架展开的，利用计算机辅助工程技术，根据有限元基本理论，多个大型通用软件的交互应用，完成了副车架的刚度、强度分析及优化设计。本文所做的研究以及所积累的相关分析数据，为同类型汽车或机械结构件的分析提供了一定的参考和指导。