随着我国对石油天然气的需求日益增长，针对资源勘探开发难题，研制超高压页岩气压裂成套装备，实现国产化十分必要和迫切。压裂车作为油田增产设备，车载设备多且重量较大，行驶路况恶劣，车架作为其主要承载部件，需要承受多工况复杂载荷，应当具备良好的性能以确保压裂车工作期间的安全性。因此，本文研究静态、动态和疲劳寿命方面研究车架性能分析方法，根据性能研究理论提出现代化设计流程，开发结构设计系统，从而降低产品研发成本，实现车架参数化设计及设计流程智能化。　　针对压裂车车架的结构特点，研究悬架系统仿真模拟，建立参数化有限元模型，对车架进行静强度分析，找出薄弱部位；求解E级路面位移时程曲线下车架瞬态动力学分析的应力和位移响应；建立动力学模型和力平衡方程求解行驶路面载荷谱和压裂工况的冲击载荷，并基于多轴疲劳损伤理论，预测多工况复杂载荷下的车架疲劳寿命。　　根据性能研究理论，应用现代化结构设计方法，研发了压裂车车架结构设计系统。基于轻量化设计原则提出应用CAE技术的车架现代化先进设计流程，将C＃与CAE技术相结合并应用模块化设计方法开发压裂车车架结构设计系统，阐明了系统研发目标，详细研究系统开发软件间接口、流程自动化二次开发和数据传输等关键技术，对系统的界面开发原理、后台程序关键代码等进行了详细的论述。　　运用车架结构设计系统，对2500型压裂车车架进行结构设计与性能分析。通过参数化设计建立车架的初始几何模型，调用二次开发的 Hyperworks流程自动化进行多工况多目标拓扑优化设计，得到车架初始概念模型。后台启动ANSYS进行基于灵敏度分析的尺寸优化设计得到结构关键尺寸最优的模型方案，同时结合工艺性设计完成初始结构和新结构的性能对比。　　本文对压裂车车架的结构性能进行了较为深入的研究，其理论对现有车架分析有一定的借鉴意义，并根据性能研究理论提出结构设计流程，开发设计系统，通过实例验证了系统的可行性，提高了系列化产品开发设计的效率，取得了初步成果。