随着物流运输业的迅猛发展,重型商用车在此过程中承担着不可或缺的角色,其中少片式变截面钢板弹簧和平衡悬架型钢板弹簧是三轴式重型商用汽车悬架中最常用的弹性元件。汽车行驶在随机路面时,来自不平路面和多变的载荷激励使得各类钢板弹簧总成受力情况复杂,对其疲劳耐久性评价研究带来一定困难,也亟待解决。本文提出了一种适用于变截面钢板弹簧等疲劳寿命分析评价方法。基于Timoshenko梁理论提出一种简化分析模型,快速简便地求解变截面钢板弹簧弯曲簧片和平直簧片在不同载荷工况下的弯曲应力。通过算例与ANSYS计算结果进行对比,验证了所提计算模型的准确性。基于名义应力法和Miner损伤累计理论对钢板弹簧疲劳热点进行疲劳寿命预测,得出交变载荷下的等寿命值曲线图。以某型重型商用汽车为平台,以少片式变截面钢板弹簧和平衡悬架型钢板弹簧疲劳耐久性为研究对象,提出一种基于道路实测载荷谱与计算机仿真相结合的疲劳寿命计算方法。在ANSYS软件中建立考虑几何非线性和接触非线性的少片式变截面钢板弹簧和平衡悬架型钢板弹簧有限元模型,获取任意形变状态下的应力分布结果。在试车场获取前悬架总成位移载荷谱和平衡悬架钢板弹簧前后端位移载荷信号,提出载荷谱等效处理方法,形成平衡悬架钢板弹簧状态判别分析流程。结合有限元分析结果获取两种钢板弹簧疲劳热点处的应力载荷谱并用于核算疲劳寿命。接着,采用雨流计数法对实测载荷谱进行分析获取载荷幅值和均值的分布形式,基于数理统计理论推断和检验载荷谱的分布规律,发现少片变截面型钢板弹簧的载荷幅值和均值分别服从威布尔分布和正态分布且相互独立。同时,研究发现平衡悬架钢板弹簧应力载荷服从威布尔分布,但均值不服从威布尔分布或正态分布。采用参数估计方法和非参数核密度估计方法确定不同类型钢板弹簧载荷幅值和均值的概率密度函数并对载荷谱进行外推。最后,根据Conover方法将载荷谱编制成适用于台架加速寿命试验的程序载荷谱,对比试验结果,编制的加速寿命试验程序载荷谱能后有效的缩短试验时间,节省试验成本。本文对重型商用车钢板弹簧总成载荷谱采集、疲劳耐久分析和加速寿命试验设计提供了重要依据。