非承载式车身,具有独立的车架,既承受自身及承载部件所提供的重力载荷,又承受来自路面和发动机等激励载荷,因而在车架设计时必须保证车架的刚度和强度,设计时还应考虑各部件的空间及安装位置。本文利用CAE技术对车架的基本特性进行了分析,针对车架的刚度、强度和振动特性做了细致的研究。主要研究内容如下:论文以本田节能赛车的车架为研究对象,按照官方指委会的设计要求,首先利用三维建模软件设计了赛车几何模型,对车架空间布局进行了合理化设计;其次,利用ANSYS Workbench软件建立节能赛车车架的有限元模型,通过参数设置和载荷施加等过程,得出了各工况下车架的应力、变形量以及模态性能,通过分析发现原车架的结构性能虽符合设计标准但存在着设计强度过剩的情况;最后,采用拓扑优化方法对原车架结构进行优化,依据拓扑优化结果重新设计了车架,并通过灵敏度分析,研究新车架各个部件的壁厚对车架的质量、最大应力和最大变形量的影响程度,得出了赛车车架的结构优化和尺寸优化最佳方案,从而实现了赛车轻量化设计要求。本文通过对比优化前后节能赛车车架结构的各项性能参数,在满足使用要求的前提下,使得新车架结构和尺寸最优化,为车架的设计提供了科学的理论依据。