本文采用由聚酰亚胺薄膜和光纤布拉格光栅传感器构成的光纤智能夹层作为传感基质,对汽车车架在不同工况下所受静动态载荷、应力应变分布情况进行检测,研究车架系统结构的承载机机理、现象以及宏观力学性能与车架健康状况之间的定量关系,建立车架结构主动、在线和实时检测系统。以两种车型的车架为研究对象,利用MSC.Patran/Nastran/Nastran软件对两种车型的车架分别进行了有限元静态强度和模态特性的分析,通过静力分析获得了车架在不同工况下弯曲、扭转应力及变形的分布情况。为了进一步考察系统的动态稳定性,对车架进行了谐响应分析。本文对车架静强度进行了测试研究,将静态测试数据和有限元分析结果进行了比较,二者吻合较好,光纤智能夹层在车架静强度研究为车架结构力学性能分析提供有效实验数据。其次,对车架动态特性进行了研究,通过激振器对车架若干关键位置进行激振,得到了振动状态下车架上各关键位置的应力和应变的分布情况,通过试验获得了车架的固有频率,与试验车架的模态分析结果进行对比,结果一致性较好。最后在黑豹轻型卡车上,排布了由若干光纤智能夹层组成的传感网络,在一定装载情况下、不同工况及路况下对车架的应力分布进行了详细的研究,从时域和频域角度分析了卡车受到路面激励的主要频率。通过本文的研究,掌握了车架的静动态特性。同时,本文运用有限元技术,进行了有益的尝试,具有较强的学术和实用意义。