汽车车架作为汽车总成的一部分，承受着来自道路的各种复杂载荷作用，并且汽车上许多重要总成件都是以车架为安装载体，因而车架的强度和刚度在汽车总体设计中起了非常重要的作用。随着汽车工业的高速发展，对汽车的性能以及产品设计的要求越来越高，这使得传统的设计计算方法已经无法满足现代汽车设计中大规模运算和短周期产品开发的要求。电子计算机的出现以及有限元法的飞速发展为车架的结构性能的计算分析带来了新的革命。通过有限元法对车架结构进行性能分析，在设计时考虑车架结构的优化，对提高整车的各种性能，降低设计与制造成本，增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。本文以某电动车为例，首先利用UG软件建立了车架结构的几何模型。在东风汽车公司实习期间，利用现有软件资源HyperMesh和ANSYS有限元软件，建立了基于梁单元的车架结构有限元模型并对模型进行了适当的简化。在有限元模型的基础上，对车架结构的典型工况进行了静态特性分析与研究，分别讨论了该车架在纯弯曲工况和扭转工况下的静强度分析和刚度分析。分析结果表明，该车架的应力值小于材料的强度极限，满足设计的要求，只是应力分布不均匀，材料利用率不高，所以经济性比较差。本文还进行了车架的模态分析，计算出该车架结构的固有频率和相应的模态振型。分析结果表明车架结构的固有频率避开了外部激励频率，说明结构合理。在对车架结构的静、动态性能进行了分析与研究的基础上，通过建立车架结构的参数化模型，针对车架梁的截面尺寸，以车架结构的重量为目标进行了优化设计，得到了车架结构轻量化的设计结果。