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摩托车车架是摩托车核心零部件，是涉及整车安全、舒适等性能的重要零部件，它承受的载荷极其复杂。车架结构的静强度、静刚度和动态特性是车架的性能主要评价指标，对车架进行有限元分析及适当的结构优化，对改善车架结构性能,具有重要的实用价值。论文以某款车架为研究对象，运用pro/E软件建立车架的三维几何模型，然后建立车架的简化力学模型。采用hypermesh软件对摩托车车架进行网格划分，建立车架的有限元模型，进而对车架静强度、静刚度和模态进行分析。分析结果表明，在水平载荷工况（工况一）、垂直载荷工况（工况二）、坐垫载荷（工况三）作用下，车架最大应力分别为144MPa、164MPa、132MPa，工况二的最大应力超过材料的许用应力(159MPa)，车架在最大应力区可能会发生屈服失效。在车架的刚度分析中，车架的扭转刚度为910.7N·m/°、弯曲刚度为715.6KN/m，均超出车架的刚度值的正常范围。模态分析得到车架一阶固有频率为107.2HZ，接近最高车速时的激励频率，系统可能发生共振。针对工况二最大应力超过材料的许用应力、车架的刚度偏大、固有频率偏小情况，对车架各部件厚度参数进行了灵敏度分析，建立以对固有频率和刚度影响大的部件参数为优化设计变量，三种工况的最大应力、刚度为约束条件，车架的一阶模态频率为优化目标的优化模型，进行车架部件厚度参数的优化。优化结果表明，车架在三种工况下的最大应力分别为140MPa、148MPa、108MPa，均低于材料的许用应力（159MPa）；优化后的扭转刚度为698N·m/°，弯曲刚度为502KN/m，分别降低了23.36%、29.85%，车架的扭转刚度在合理的范围内，但弯曲刚度值仍然偏高；车架总体质量由原来的17.38Kg降低到16.35Kg，减轻了5.8%；车架的一阶固有频率为116.1HZ，提高了8.2%，车架动态性能得到了改善。本论文的研究借助有限元分析方法，在满足车架各项指标情况下，使车架的材料得到充分利用，缩短开发周期和减少研发经费。同时为企业储备了宝贵的车架有限元模型及相关技术数据，对今后开发新型车架具有一定的借鉴意义。