随着社会的发展和科学技术的进步,世界汽车工业已取得了令人瞩目的成就,正朝着安全、舒适、环保、节能的方向前进。其中,汽车乘坐的舒适性更是人们追求高品质生活重要体现。汽车行驶平顺性的好坏直接影响着汽车乘坐的舒适性,研究轿车、重型汽车的行驶平顺性也成为国家863高技术研究发展计划重点项目:轿车集成开发先进技术(2006AA110102)的子课题“轿车底盘匹配与性能优化”的一部分和重型商用车集成开发先进项目(2006AA110104)的子课题“底盘集成匹配与性能优化”的一部分。在这一研究背景下,本文以新的理论与方法对汽车行驶平顺性仿真的关键技术进行了探讨与研究,并将其应用到轿车和重型汽车的行驶平顺性分析中。本文的具体工作是:平稳随机振动的虚拟激励法是一种新的时频域仿真方法,在汽车领域应用较少。从应用的角度出发,总结了平稳随机振动虚拟激励法的基本理论,给出了严密的推导,进一步丰富和完备了虚拟激励法的理论。应用平稳随机振动的虚拟激励法进行了汽车行驶平顺性的仿真分析,验证了应用虚拟激励法进行汽车行驶平顺性仿真分析与傅里叶方法具有等价性,且优于傅里叶方法。基于有限元法思想,提出了建立汽车振动结构数学模型的方法,给出了总位移向量、总质量阵、总刚度阵和总阻尼阵的组装方法。通过手工组装了汽车结构系统振动的数学模型,验证了建模方法的有效性。研制了单元分析、整体分析与约束处理的程序模块,解决了建立汽车结构系统振动数学模型繁琐易出错的问题。构造了一种结构系统卷积泛函,证明了该卷积泛函变分为零与系统振动平衡方程的等效性。应用多项式插值方法,构造了结构振动响应和外力的插值函数。基于变分理论,建立了时域数值方法的通用逐步递推公式。应用逐步递推公式,推导了三点时间元的逐步递推公式,由稳定性分析和实际算例验证了时域数值方法的正确性与精度。建立了轿车九自由度结构系统振动模型、重型汽车的六轮激励频域模型和含有平衡悬架的十三自由度结构系统振动模型,加入了新的单元类型,进一步完善了汽车结构系统振动数学模型的建模方法。联合应用虚拟激励法、建模方法和数值方法,对轿车和重型汽车的行驶平顺性进行了仿真分析,为汽车行驶平顺性研究提供了新的可行方法。