车身是汽车的三大总成之一，它不仅要有漂亮的整体视觉效果、足够的空间、流畅的外形曲线，更重要的是要有足够的强度、刚度和优越的动力学性能。因此，车身结构的设计与改进在汽车的设计中占有很重要的地位。有限元法是关于连续体(连续结构)的一种离散化的数值计算方法，亦即在力学模型上近似的数值方法，它在车身结构分析中发挥着重要的作用。本论文利用数值分析和优化设计等先进技术，以某汽车车身(驾驶室)为研究对象，建立了汽车车身详细有限元模型，并进行了几种典型工况下的强度分析、刚度分析、模态分析和结构优化，其主要内容包括：1．根据UG零件数模，经过曲线修正、曲面重构等几何表面清理，以壳单元为主，建立了某汽车车身详细的有限元模型，共包含三十多万单元，其模型的规模和建模精度为国内同行业领先水平。2．研究了有限元模型建立过程中所应考虑的主要问题，包括结构的简化、单元类型的选取、单元数量的控制、单元质量的检查、网格的布局、载荷和约束的模拟等。特别是对连接方式的模拟进行了详细的研究，如钢板弹簧的模拟、驾驶室前后悬置的模拟和单扭杆系统的模拟等。3．根据汽车车身几种典型工况的模拟和计算结果，找出车身在实际工况中的危险部位和应力及变形分布趋势，对车身设计具有指导意义。4．通过模态分析，获得了车身低价固有频率和振型，并找出了车身结构在动态激励时的薄弱环节和影响车身模态的主要因素，根据计算结果，提出了改进设计建议方案。