随着我国经济的高速发展,全球化进程的不断加快,我国对能源及原材料市场的依赖程度不断加深,当前国际原油及工业原材料价格的不断攀升,对我国的经济发展造成的极大的负担。汽车工业作为我国的支柱型产业,同时也是资源消耗大户,其节能与否已直接影响到我国整体的能源消耗水平,国家对此高度重视。由于汽车轻量化对节能增效的巨大意义,国际各大汽车生产商都在尽可能的情况下减轻车身质量。汽车的轻量化设计技术已经成为目前汽车研究领域的研究热点之一。汽车车架作为重型载重汽车的基体,支承着发动机、离合器、变速器、转向器、驾驶室、和货箱等所有簧上质量的有关机件。并且使用条件十分恶劣受力状况非常复杂,承受着来自车内外的各种力和力矩。因而车架应该有足够的刚度、强度和足够的可靠性与寿命。因此,深入了解车架的静态特性是车架结构设计、改进和轻量化的基础,也是保证整车性能的关键。本文所分析的华菱重型载货车是华菱汽车制造厂在原车型的基础上采用新技术研制的重型载货车。有限元法已经成为现代汽车设计的重要工具之一,与传统的设计方法相比,它的优势在于提高汽车产品的质量、降低产品开发与生产制造成本,提高汽车产品在市场上的竞争力。本文首先对有限元方法和软件进行了简要的介绍,为车架结构进行有限元分析做好准备工作;其次,以某重型载货汽车车架结构为研究对象,利用HyperMesh对车架及其载荷进行了适当简化,并建立了车架结构的有限元模型,对车架建模过程进行了研究;再次,使用OptiStruct对车架结构的静态特性进行深入研究,对车架进行性能分析评价;然后,通过定远汽车试验场的几种典型工况进行试验,根据试验结果对有限元模型进行适当的修改,最终的计算分析表明,文中所涉及的建模和分析手段是行之有效的。最后,建立车架结构的轻量化模型,以车架纵梁截面尺寸作为设计变量,以车架总体积为设计目标,对车架的轻量化设计进行初步的探讨。本文的研究说明有限元法和HyperMesh软件为车架结构及静态特性的仿真以及轻量化设计提供了良好的基础理论及方法,借助于它们对车架结构的轻量化设计研究具有非常重要的工程价值。本文对该重型载货汽车车架的有限元分析方法和过程,适用于其他类型重型载货车架的设计与分析。