本文以某特种车辆工作舱体为研究对象，结合工作舱体的各种不同工作状况，建立了有限元模型，并进行了静力学、模态和瞬态响应研究，同时根据分析结果对舱体的某一关键部位顶置设备支座进行了轻量化研究。主要内容包括：1．结合舱体的实际模型和其工作状况，基于整体方舱骨架的三维实体模型，包括底盘骨架、顶置设备支座、立柱、舱体大板、维修架等附件，进行了必要的简化处理并运用FEA软件建立了比较合理的舱体有限元模型。2．利用以上的有限元模型，研究分析舱体在各种不同的工作状态下的静强度、刚度等性能，得到了工作舱体关键部位的应力应变数据，并针对结构的分析结果提出了几点具有实际工程应用的建议。3．对底盘与顶置设备支座进行二次建模，通过对结构力学模型的固有频率和振型的分析，得到了所关心振动频率内的固有频率和振型；同时对结构进行瞬态响应研究，预测底盘后端部位的横梁处刚度强度较弱，并对刚度较弱的地方进行改进再计算，对比结果验证设计的可行性。4．根据静力分析计算的结果，就顶置设备支座结构进行三次建模，以结构的重量为目标函数对其结构进行了拓扑优化分析，对比了该部件优化前后的力学特性，得出拓扑优化可为机械结构及零部件轻量化设计提供重要的概念化设计参考。以上的研究对于方舱骨架的设计，提高整舱的工作性能、延长方舱的使用寿命，有着重要的意义。