车架是汽车上重要的承载部件,车架承受车辆所传递的各种载荷。因此,车架结构性能的好坏直接影响到整车设计好坏与否。与此同时汽车的性能随着汽车工业的迅猛发展变得越来越高,这使得传统的设计计算方法已经无法满足现代汽车设计的要求。电子计算机的出现,尤其是大型计算机以及有限元法的快速发展为车架的结构性能的各种分析带来了新的变革。通过对车架结构进行有限元分析,利用分析结果优化车架各项参数来提高整车的各种性能,降低设计与制造成本,使得对应车型在市场上占据优势地位等都具有十分重要的意义。本文正是在这样的背景下,以有限元方法作为基本技术手段,以通用有限元分析软件ANSYS作为平台,对湖北三环专用汽车有限公司车型货车车架的基本力学性能进行计算、分析、预测和模拟,并且对车架进行优化设计。本文对车架及其载荷进行了适当简化,通过有限元软件ANSYS建立了车架的有限元模型,研究了模拟结构连接方式的方法,对车架满载弯曲、满载扭转、紧急制动三种工况进行了静力分析,分析了结构应力集中的原因,提出了改进结构的建议。以车架有限元模型为基础,计算了车架在自由状态下的前十五阶模态特性,得到了车架的固有频率和振型,并对其振动特性进行分析；模拟汽车过坡过程,分析了车架的瞬态动响应特性。在模态分析的基础上,通过对车架子结构的宽度、厚度等尺寸参数化,建立参数化模型,对车架进行了轻量化设计。