车架是车辆的装配和承载基体,支承连接着车辆的各总成部件,承受着来自车内外的各种载荷,它的好坏直接关系到车辆的操控、安全、舒适等性能。本文以国家“十二五科技支撑”计划项目“行距无级快调缽苗栽秧技术与装备研究”首台样车车架为对象,采用UG和ANSYS分别建立车架的几何模型和有限元模型,通过动静态仿真分析、优化设计和试验验证,确保车架满足设计要求。文中研究了车载式钵苗载秧车车架在水平弯曲、极限扭转、紧急制动和紧急转弯四种典型工况下的应力分布及变形情况,并对车架分别进行了约束模态分析和瞬态响应分析,前者获得了车架前二十阶振型与固有频率,后者获得了车架发动机怠速过程中曲轴连杆组件交变应力对车速动态响应特性。为验证仿真结果的可信性,本文参照车架试验行业规范选择关键位置安排测点并模拟水平弯曲及极限扭转工况,对样车车架实施相关电测试验,对比分析仿真预测结果和电测电算结果,二者吻合较好,证明所建立的有限元模型是准确的,所获取的仿真结果是可信的。并对第二轮样机进行瞬态冲击响应试验,试验选取车架动态应力变化最大2个点,获取了车架动态应力变化曲线、加速度变化曲线,试验证明第二轮样机车架安全系数较高,能承受最为危险工况。在ANSYS仿真预测结果及电测试验数据的基础上,本文以车架的总质量为目标函数,强度、刚度为约束条件,通过调整纵梁和横梁的截面形式、厚度等设计参量对其进行优化设计,并将优化结果应用到第二台样车的设计和制造上,田间、道路试验,从而证明优化方案是可行的,优化结果是可信的。在满足车架具有较高的强度和弯曲刚度、适当的扭转刚度的前提下,采用优化方法优化车架可以较好地满足轻量化的设计要求,提高了产品的经济性,提升了产品的市场竞争力。本文将CAD/CAE技术应用到专用车辆底盘车架结构设计中,结合电测试验对车载式钵苗载秧车车架进行了动态、静态、模态分析以及优化设计,并将研究成果直接应用于车载式钵苗载秧车车架结构的参数改进,为新一轮样车的制造提供了理论指导,具有一定的工程实际意义和应用前景。