悬架K&C特性是影响汽车操纵稳定性和平顺性等行驶性能非常显著的因素。特别是汽车在高速行驶时，悬架动态特性会引起的车轮定位参数的变化，这种变化对汽车的操纵稳定性产生很大影响。扭杆式半独立悬架因结构简单、成本低，在运动学上也有较多优点而被广泛应用在A级、A0级轿车上。随着计算机仿真技术的发展和完善，在进行汽车扭杆悬架特性分析时，可以将有限元方法与多体系统动力学方法相结合，建立扭杆悬架的刚弹耦合模型进行仿真计算，以满足对汽车悬架动力学模型准确度要求的不断提高。对扭杆悬架性能进行优化，是轿车底盘系统正向开发的重要手段。本文结合所在单位某A级轿车开发项目对扭杆式半独立悬架进行了相关研究。首先，利用有限元方法对扭杆悬架衬套橡胶进行了材料特性简化研究，并进行了试验验证。本文从橡胶的本构模型入手，介绍了橡胶常用本构模型与特点。从橡胶衬套实际常用工况出发，进行了线性化假设，推导出了橡胶衬套简化有限元建模方法。利用所在单位的试验设备对简化建模的衬套进行试验。试验数据与计算结果的对比说明了简化模型的精度满足工程需要。接着，从多体动力学角度出发，研究了扭杆悬架几何结构对悬架特性影响。通过扭杆总成模态分析与模态试验对比验证了扭杆总成有限元模型的精度，通过扭杆悬架K&C特性分析与K&C试验对比验证了刚弹耦合扭杆式半独立悬架动力学模型的精度。进行了扭杆的位置对悬架特性影响研究，明确了影响方向。最后，对扭杆悬架特性进行了多学科集成多目标优化研究。优化从两个方面进行，一是扭杆截面尺寸另一个是扭杆悬架与车身连接衬套的角度、刚度。集成三维结构设计、有限元、多体动力学与优化技术对扭杆截面尺寸进行了优化；利用多目标优化方法以扭杆悬架衬套刚度、角度为因素，扭杆悬架动力学特性为目标进行了多目标优化，使悬架性能有大幅提高，为整车开发中底盘性能实现提供了方法。