本文通过对山地自行车的分析和对女性产品的研究找出现有山地自行车存在的人机工程学方面的设计缺陷同时提提出了山地自行车的改进方案,并提出了山地自行车设计原理和步骤,并基于人机工学方法给出了车架长度计算公式。以现代都市代步用的时尚轻量化女性山地自行车为目标,设计了新型山地自行车车架。通过对人体关节活动舒适范围的评判,确保山地自行车在骑行时关节活动的舒适性,并通过人体尺寸数据设计了坐垫和手把。其次采用有限元方法,分析了车架静力变形和应力分布情况,确保车架安全性能。结果表明设计的车架在强度和刚度方面均符合要求,确定了结构中最大应力的发生部位,并采取改变壁厚和改变横截形状的方式对车架进行优化,通过对相同车架使用不同材料进行分析对比和不同车架使用相同材料的性能对比,分析了材料、横截而形状和横截而积对山地自行车强度和振动的影响。得出了静力学受到材料影响不大,主要是壁厚和横截而形状的影响。振动频率主要受到材料和横截面形状影响。对工程设计有一定的参考价值。并且评价了山地自行车在不同等级路面上的振动性能,根据评价人体感觉的相关国家标准对设计的自行车舒适度进行评,最终得到了质量轻和舒适性良好的山地自行车,并且给出整车模型并对其进行配色。