履带车辆作为一种具有特殊功能性的运载机械,其车身结构的改进设计与优化研究是一项困难而又必要的课题。履带式装甲车是其在军事上的典型代表之一,该种车辆需要携带乘员在复杂的地理环境中机动穿行,同时车辆和乘员都必须保持良好的备战状态,这对车身结构在复杂运动和作战状态下的静动态机械性能提出了较高的要求;且为保障灵活的运动能力还必须尽量减小车辆的总重,因此对车身结构的轻量化和性能改进是履带装甲车辆的发展重心之一。本文首先基于有限元分析理论建立了履带装甲车车身的计算模型,其中边界条件选取车辆在7种典型运动、作战工况下的加载和约束以真实模拟战车的实际工作状态。通过静力学分析验证了原结构力学性能的可靠性,但另一方面也指出设计上存在材料利用率过低的缺陷。在此基础上完成的车架设计和复合装甲材料替换,则很好地解决了轻量化和结构性能设计的矛盾,改善了原结构的缺陷并提高其整体性。在车身改进设计的基础上,为解决两侧水平腹板存在的局部应力集中和应变分布不均问题,引入了变截面设计概念,借助静力学分析结果将腹板结果划分从而进行分块尺寸优化,优化结果验证了变截面设计在长度板结构局部改进上的优势。最后为提升结构的动态性能,借助模态分析的理论基础分析了车身的低阶模态性能,并针对其中两阶模态接近环境激励的问题,通过形貌优化完成车头位置的加强筋设计,起筋设计后的车身局部刚度和各阶模态均有大幅提升。本文整体以“总分总”的设计优化思路和“性能驱动”的有限元设计方法,完成了结构在轻量化、力学性能提升和模态性能提高三个方面的综合优化设计,为后续相似产品的结构研究与开发提供一定的设计思路和优化方法参考。