在设计阶段对汽车零部件的模态、强度和刚度进行准确的分析,是缩短产品开发时间的必要的步骤。有限元理论为汽车零部件设计提供了先进手段,通过对汽车3D模型的的分析,可以找到在设计阶段的问题。这不但可以大大缩短汽车的研发时间,而且能够节约研发经费。汽车的模态关系到汽车的NVH性能,而NVH是汽车乘坐舒适型和安全性的保证。本文运用有限元软件对轿车车身模型进行分析,并通过车身模态试验加以验证分析结果的正确性。论文对影响车身有限元模型准确度的焊点连接方式进行了研究。研究探讨了五种典型的焊点模型。在综合比较精度和建模效率之后,认为梁单元模拟焊点最为合适。在找到合适的模拟方法后,我们对车身模型进行了有限元网格划分,应用NASTRAN进行了模态分析,在得出车身的低阶自由振动频率结果后,对结果进行了总结和分析。以汽车车身结构模态试验方法为标准,进行了模态试验,并且采用模态置信准则MAC对不同频率的模态相关性进行了分析。在通过对试验结果和预测结果的对比,证明了预测结果的可信性。最后,论文对一轻卡车架进行了轻量化设计的探讨,对所设计的管梁车架进行了灵敏度分析及厚度优化。在与原车架的对比中,新管梁车架低阶模态更高,质量更轻。