装载机是一种使用广泛的工程机械，广泛用于建筑、矿山、水电、桥梁、铁路、公路、港口及国防工程中。装载机车架一般包括整体式车架和铰接式车架两类。整体式装载机车架是一个刚性的整体，通常是由钢板经过焊接而成。铰接式装载机车架通常由前车架和后车架组成，而前后车架是通过铰销铰接在一起，因此在水平面内前后车架是可以相对转动的。装载机车架承载着整台装载机的大部分重量，在作业、行走过程中还会受到各组成系统作用的力和力矩，所以要求装载机车架的强度必须满足需求，而对装载机车架进行强度分析是相当重要的。另外装载机作业或行驶时，经常受到冲击载荷作用，因此还需对装载机车架结构进行动力学研究。首先根据厂方提供的资料在Pro/e中建立了XG958轮式装载机车架的三维实体模型，并导入到有限元分析软件ANSYS中创建有限元模型，运用ANSYS对其进行典型工况的整体受力分析，得到装载机前后车架在各种工况下的应力分布。根据应力分布特点，采用重量约束导重准则法对车架进行等强度优化，确定了边界条件和性能约束，选取了20个板结构厚度为设计变量，确定了前后车架的总重量为目标函数，得出了优化结果，并对优化结果进行了各种工况下的有限元分析。然后对优化后的前后车架分别进行了动力学模态分析，得到了车架的模态频率和振型，得到前后车架的刚度情况，并对前后车架刚度较弱的结构进行了适当的改进，结构改进后的前后车架的刚度得到明显的提高，最后对改进后的前后车架激励频率进行了验证。本文通过对XG958轮式装载机的前后车架进行结构分析和模态分析，取得了比较理想的优化效果：不仅保证了结构的最大应力满足了220Mpa应力约束，而且使车架结构的重量从原始结构的2471kg下降到2439kg，减轻重量32kg。另外，通过模态分析，保证了车架有足够的刚度，避免了车架在工作中发生共振。