车架作为汽车的承载基体，安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成，承受着传递给它的各种力和力矩。车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算，而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。本文对车架及其载荷进行了适当简化，在有限元软件Hypermesh中建立了车架的有限元模型，对车架在扭转、弯曲两种工况，施加相应的边界条件和载荷条件，进行了静态响应分析，找出了车架结构中的薄弱部位，证明了车架结构的合理性。计算了车架在自由状态下的前十阶模态特性，获得了车架自由状态下的固有频率，在本文中还做了模态试验，并将计算得到的固有频率值与模态实验值进行比较，得知两种结果十分接近，从而验证车架有限元模型建立的合理性。在车架模态分析的基础上，考虑到车架结构件板厚对其低阶模态频率的影响时对主要部件的板厚进行了频率灵敏度分析，以确定各部件板厚对车架低阶频率的影响大小。从而为后面的优化设计中设计变量参数的选取提供理论依据。在灵敏度分析的基础上，提取对低阶模态频率影响较大的部件进行了优化分析。以板厚为设计变量，在优化设计中可根据不同的优化目的确定不同的目标函数。在了解相关研究的情况下，文中主要考虑车架的轻量化问题。该课题研究较为系统的完成了车架的动态分析，所建立的“模态分析--灵敏度分析--优化分析”过程能应用于其它车型的相关研究，为其它相关研究积累了一定的可借鉴的经验。该课题对车架结构的进一步优化具有一定的参考价值。