前副车架作为汽车底盘系统中重要的承载部件,疲劳破坏是其主要的失效形式,通常需要耐久性试验验证。由于实车耐久性试验存在周期长、费用高等缺点,目前车企采用实测载荷参数法外推获取构件全寿命载荷谱,用于耐久性仿真评估和台架试验。但是,参数法外推对载荷分布特征的描述存在一定的局限性,严重影响载荷拟合和疲劳寿命预估的精度。为此,本文从载荷分布特征出发,并根据载荷数据拟合情况,选择参数法和非参数法分别进行载荷谱外推,并从拟合优度、概率图分布角度分析两种外推方法的适用性,采用最优拟合外推谱开展副车架疲劳损伤分析。首先,结合试验场耐久性道路试验、多体动力学仿真和有限元仿真,提取前副车架危险点应力谱作为外推法研究的基础数据。通过实测获取整车建模参数并构建、校验整车多体模型,包括底盘、零部件扫描逆向获取硬点和零件质量特性参数;采用纵向抬高法解算试验车质心坐标;进行前副车架模态仿真和试验分析且校验其有限元仿真模型。通过K&C特性与振动台动态仿真与试验对比,从整车准静态、动态响应两方面验证模型的精度。基于试验场耐久性道路实车采集信号开展整车多体仿真,应用位移反求加载法和模态叠加法获取前副车架损伤云图且提取危险点应力时域信号,并采用雨流计数法获取危险点应力谱。探讨载荷谱外推方法的适应性和精确性,分别应用参数法和非参数法拟合应力谱分布特征,从拟合优度、概率图分布等角度对外推方法进行比对分析,得到参数法外推均值、幅值的拟合优度分别为96.6%和97.5%,应用概率图分析显示,均值在[-80,54]区间内与该拟合函数相一致,在其他区间拟合函数对均值分布的描述存在误差;幅值数据除小载荷外,其他部分与拟合函数的描述吻合。应用非参数法外推等效幅值的拟合优度为98.6%,概率图分析表明拟合函数与等效幅值分布特征极其吻合。基于上述对比分析,复杂路况下非参数法外推能更好地描述载荷谱的分布特性。基于最优概率密度函数得到外推谱并进行8级划分,针对8级谱中小载荷循环较多现象,分别应用Haibach模型、NASA模型两种考虑小载荷损伤的S-N曲线修正模型估算了前副车架疲劳损伤。对比发现,基于NASA模型求得的小载荷损伤占比明显高于Haibach模型,导致NASA模型求得疲劳寿命小于Haibach模型,即NASA模型较为保守,有利于构件可靠性设计,Haibach模型对小载荷损伤的权重较低,更适合用于构件轻量化设计。研究表明,非参数法外推耐久性道路载荷谱的精确性高于参数法外推,适用性更强,能够为构件疲劳分析提供更准确的外推谱,提高耐久性评估精度;基于外推谱应用Haibach模型、NASA模型进行疲劳分析,判别了NASA模型适用于构件可靠性设计,Haibach模型适用于构件轻量化设计,为汽车底盘构件的可靠性设计和轻量化设计提供参考。