车架作为三轮摩托车的骨架,是其主要的承载部件,也是一个大型的受力构件,所以应具有足够的强度和刚度。而目前三轮摩托车车架的设计主要建立在经验和路试的基础上,其承载性,安全性尚没有完善的理论数据。本文通过有限元理论和优化设计方法,对河南平顶山市隆鑫三轮摩托车有限公司设计生产的F600三轮载货摩托车车架进行了静动态分析,获取其力学性能参数,并对该车架的结构进行了轻量化设计。主要内容包括:首先,介绍了有限元法的基本概念、特性、分析流程和弹性力学基本理论。其次,利用SOLIDWORKS软件对所分析车架进行实体建模,并将模型导入有限元分析软件ANSYS Workbench的DesignModel中,建立原车架基于壳单元的有限元模型,分别针对满载弯曲,紧急制动,急转弯和扭转4种典型工况进行车架的静强度和疲劳度分析与计算。另外,对该车装配的板簧做了静力分析。再次,进行该车架的有限元振动模态分析,得到其结构的前十阶固有频率和模态振型。对比该车配备的发动机固有频率,得出该车架不会与发动机发生共振现象的结论。最后,利用ANSYS Workbench的Goal Driven Optimization模块,根据以上分析结果,以车架主要承载件的厚度为设计变量,车架的重量为目标函数,车架左轮抬高时的强度和疲劳安全系数为状态变量,实现了车架的轻量化。本文部分研究成果已在平顶山隆鑫三轮摩托车有限公司得到应用。对于公司提高三轮摩托车的设计水平,优化车体结构,降低设计与制造成本,增强产品的市场竞争力起到了积极作用。