根据某款农用运输车的用户反馈,其前悬架板簧在服役期间经常发生失稳断裂问题,严重影响行车安全、提高后期使用成本,并且原结构基于经验设计存在过度设计,质量过重,造成材料浪费,与国家针对车辆实行的节能减排政策背道而驰,所以对其进行重新设计以满足使用要求。本文首先从理论层面验证原车钢板弹簧结构参数是否合理,并从材料力学角度对性能进行理论计算。根据厂家给出原始尺寸数据在UG中建立参数化三维模型,后将模型导入ANSYS Workbench建立与实际受力相符的有限元模型,并对钢板弹簧的静力学特性、疲劳可靠性以及动力学特性等性能在不同仿真模块进行计算和分析。之后通过钢板弹簧台架试验验证有限元分析结果的准确性,同时保证有限元模型精度。试验结果表明,建立的有限元模型精度较高可替代原有真实模型进行计算。最后基于响应面近似模型和NGSA-II算法对钢板弹簧进行确定性和6σ稳健性多目标优化,首先进行确定性优化,以质量最小、满载弯曲刚度最大和最大等效应力最小为目标,疲劳寿命、第二和第四阶共振频率、强制位移下强度为约束,优化结果虽能满足使用要求和性能目标,但对于农用车的恶劣使用工况波动和钢板弹簧制造过程中产生的误差,可能导致其性能约束超过其许用值,σ质量水平较差,可靠性较低情况,在确定性优化基础上进行稳健性优化,结果表明各性能均有大幅提升,并且稳健性提高。