方程式赛车车架是赛车的重要组成部分，车架承载着赛车所有的零部件及总成。赛车在进行比赛时，来自赛道的全部载荷将传递给车架，所以强度、刚度在车架的设计、制作过程中扮演着重要角色。对方程式赛车车架运用有限元进行分析，参照分析结果，对第二代车架进行结构优化改进，可以使赛车的综合性能得到提高，赛车的设计、开发周期缩短，设计成本、制造成本降低，对实现车架轻量化设计具有更重要的意义。全文根据中国大学生方程式赛车的规则以及设计要求，利用CATIA软件平台对第一代方程式赛车车架进行三维建模，结合有限元原理，在计算机上运用ANSYS软件组建基于管状单元的车架分析模型，并且对其进行简化；运用有限元分析软件对车架结构进行四种工况(满载弯曲、制动、扭转、转弯)分析，得到车架结构相应工况下的应力分布和应变情况，并通过试验验证建立的车架结构有限元模型是正确的；利用有限元分析结果，改进车架结构设计，在确保其强度、刚度的前提条件下，减少车架材料的使用，降低车架结构的质量；最后，运用有限元分析软件对改进优化后的第二代车架结构分析，结果显示第二代车架结构改进设计是合理的、安全的，满足设计要求。第二代车架顺利完成了所有比赛项目，证明车架结构安全、可靠。运用有限元软件建立的车架模型是正确的，本文在对大学生方程式赛车车架结构分析过程中所用到的分析方法，适合于对其它类型车架的分析、改进。