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众所周知,对于商用车而言,路面不平所造成的振动会影响驾驶员的舒适性、损坏货物并引起安全问题。为了降低振动的程度,汽车设计者们花费大量精力来优化汽车结构的动态特性。用来做动态特性优化的分析模型通常分为三种：单自由度、双自由度和多自由度模型,模型中常把驾驶室、车架和货厢假设为刚体并简化为集中质量,忽略各部件之间的复杂的耦合关系,这种优化结果的有效性是有限的。因此有必要开发出一种真正意义上的整车环境下商用车动态特性优化方法。为了这个目的,本文基于模态刚度的概念,提出了各部件模态刚度贡献和模态刚度灵敏度的概念,根据所提出的理论可以识别出控制所关注模态频率的主要部件,即主控部件。并且基于模态刚度灵敏度概念,提出了针对悬架弹簧系统动态特性优化的算法,即广义逆迭代算法。为了准确的描述整车的模态特性,建立了整车的有限元模型。驾驶室使用壳单元建模,驾驶室支撑单元使用力单元模拟并赋予X,Y,Z三向刚度。车架为梯型结构,由内外两层C型截面梁组成,使用壳单元建模。悬架弹簧连接到地面上,使用力单元模拟并赋予X,Y,Z三向刚度。车厢模型包括副车架、地板、左右加强板,使用壳单元建模并连接在车架上。整车分为五个部分：驾驶室支撑弹簧(A),前后悬架弹簧(B),驾驶室(C),车架(D),货厢(E)。可以计算得出整车的模态频率和模态振型,并且计算得出五个部件对于整车的模态刚度贡献和模态刚度灵敏度。根据得出的结果,可以发现：(1)对于第一阶模态(整车绕Z轴旋转)(fl=1.077Hz),整车模态刚度为45.85,B部件对于整车的贡献是39.95,相应的贡献率为84.75%；(2)对于第三阶模态(整车沿Y轴振动)(f3=2.78Hz),整车模态刚度为305.76,B部件对于整车的贡献是280.70,相应的贡献率为91.80%；(3)对于第四模态(整车绕X轴旋转)(f4=3.37Hz),整车模态刚度为450.95,B部件对于整车的贡献是373.90,相应的贡献率为82.93%。从上面的分析可以看出,如果想要控制第1、3和4阶模态的话,关键是要调整悬架弹簧,而没有必要修改其他部件参数。基于广义逆迭代算法进行了整车前、后悬架弹簧系统的动态优化。经过3个迭代步,得到了基于整车环境下的最优化结果。优化结果表明,驾驶室底板中部的加速度响应均方根值由原始设计的2.9354降到了2.5346,降低了13.65%。优化结果同样表明,本文优化方法是有效的。