随着我国半挂车制造业的不断发展,半挂车市场竞争十分激烈,对于生产厂家来说,在半挂车车架满足足够强度和刚度的同时,车架的轻量化会给企业带来更大的竞争优势和利润。本文通过有限元方法对半挂车车架进行结构分析,利用有限元平台,对车架进行了不同工况的强度和刚度分析。论文介绍了有限元法的基本概念、理论和有限元分析的步骤,并对有限元分析软件Altair HyperWorks应用模块做了阐述。通过对车架进行简要的简化,利用CATIA三维软件建立了半挂车车架实体模型。随后将车架的三维模型导入到CAE前后处理软件Hypermesh中,进行边界条件设定、载荷施加、网格划分、计算及后处理,计算分析半挂车车架四种典型工况下最大应力和应变,进而对车架的结构进行了强度和刚度的校核。其次,通过对车架进行模态分析和计算,得到了车架的固有频率和振型,为整体响应分析提供重要的模态参数,表明了半挂车振动安全性符合设计要求,能够避免共振等现象的发生。利用Optistruc进行车架结构的轻量化研究,介绍结构优化的基本理论,建立优化设计数学模型,,通过设置优化变量、目标函数以及约束函数,在Optistruct对车架模型进行形状和尺寸优化计算分析,表明优化后的车架重量比原来有所下降。