随着近些年公路的大量建设，车速的提高，载重量的加大，路面破坏的现象越来越多。由于路面不平度的存在会造成车辆振动，影响车辆驾驶的平稳性和舒适性，同时，车辆的振动又会作用于路面，使得路面受到更大的载荷，加大了路面的破坏。目前路面设计均采用静载荷作为设计规范，难以真实反映实际车路动力学行为和路面破坏机理，因此将车路作为耦合系统研究成为当前研究的热门领域，同时开展车路耦合动力学实验研究十分必要。本文将公路车辆简化为1/4车辆模型，选取车辆悬挂为四种典型的非线性悬挂，重点研究具有非线性特性元件的动力学行为，通过实验分别研究了空气弹簧，钢板弹簧，金属橡胶，阻尼橡胶四种非线性弹性元件的刚度和阻尼特性，拟合得到其各项动态参数及悬挂恢复力模型；在此基础上，建立具有非线性悬挂的1/4车辆模型的运动微分方程，通过数值仿真研究了非线性车辆系统的动力学行为；设计了车辆和路面的实验模型，通过实验研究了车路耦合作用下的路面动力响应。实验表明，四种非线性悬挂元件都具有滞后环特性，说明其具有很好的能量损耗能力，滞后环的大小和形状与加载频率、幅值以及速度有关，恢复力模型较为复杂，本文通过数值拟合得到简单的非线性恢复力模型，并应用于1/4车辆响应数值计算和车路模型分析。论文通过对比受到冲击作用的非线性1/4车辆模型的振动响应以及路面模型在车辆模型作用下的动态响应，说明仿真结果与实验结果具有较好的一致性。本文工作对车路耦合理论及应用提供了一定的参考。