随着摩托车消费的多元化,大排量摩托车以其突出的动力性而备受人们青睐,因此,在保证大排量摩托车高速行驶动力性的同时,通过对大排量摩托车悬架系统的研究从而提升大排量摩托车行驶平顺性和乘坐舒适性是十分有必要的。以某国产550运动型大排量摩托车为研究对象,在动力学仿真软件Bike Sim中建立完整的摩托车动力学模型进行仿真分析,以表征大排量摩托车行驶平顺性和乘坐舒适性优劣的指标车身俯仰振动加速度和前、后车轮的垂向振动加速度峰值为目标响应对悬架系统的相关参数进行灵敏度分析和近似建模,进而实现高效便捷的多目标优化,提高大排量摩托车的行驶平顺性和乘坐舒适性,并采用实车实验对优化结果进行验证。具体研究内容如下:（1）经过综合比较分析运用拉格朗日法推导摩托车全局动态方程,在Bike Sim中建立完整的摩托车模型进行仿真分析,仿真结果与摩托车高速行驶时的俯仰振动和垂向振动问题相吻合。（2）针对大排量摩托车高速行驶时的俯仰振动问题,为降低大排量摩托车在高速行驶时的俯仰振动提高摩托车行驶平顺性与乘坐舒适性,提出一种基于动力学仿真、试验设计灵敏度分析与径向基函数神经网络近似模型的多学科优化方案。结果表明,由优化后仿真分析可得车身的俯仰振动速度降低至63.15deg/s,俯仰振动加速度降低至52.05deg/s2,该摩托车的俯仰振动问题得到初步解决。（3）综合考虑俯仰振动与垂向振动问题,通过摩托车在C级路面上的仿真分析,得到表征摩托车行驶平顺性的俯仰振动与垂向振动加速度,并将以上两个指标峰值作为目标响应,采用最优拉丁超立方抽样方法对悬架系统的相关参数进行灵敏度分析与近似建模,基于分析结果采用径向基函数神经网络近似模型,应用NSGA-Ⅱ方法进行多目标优化。结果表明,优化后仿真摩托车的俯仰振动加速度峰值降低了19.20%,前、后车轮垂向振动加速度峰值分别降低16.22%和53.85%,改善了摩托车行驶平顺性和乘坐舒适性。（4）应用实车实验对优化后的目标响应进行验证,结果表明俯仰振动加速度优化后的峰值经实车验证实际降低了17.21%;前轮垂向振动加速度优化后的峰值经实车验证实际降低了8.11%;后轮垂向振动加速度优化后的峰值经实车验证实际降低了24.18%;证明了该方案的可行性。为国内的大排量摩托车悬架系统的动力学研究提供一定的参考,具有较高的工程应用价值。