ATV车架是整车的主要承载部件,承受各种静载荷和动载荷,因此对车架的强度、刚度以及动态特性等力学性能的设计要求比较高。传统的经典力学和经验类比设计方法已经不能很好地解决设计问题,故采用有限元法和优化设计理论等现代工程设计方法对车架进行分析和优化设计。本文以某ATV车架为研究对象,采用CAD/CAE相关技术,基于有限元和ARSM优化算法,对车架进行结构有限元分析和优化设计。通过HyperMesh建立车架有限元模型,根据车辆实际受力情况,设置相应的载荷和边界条件,对车架进行极限载荷分析,校核车架强度性能指标,为后面的优化提供依据。其次,对车架进行模态分析,得到车架各阶固有频率和振型,与几种激振源频率进行比较,从整体上分析车架动态特性。在车架动静态分析的基础上,以车架各零部件厚度为设计变量,以车架轻量化为设计目标,以强度和一阶频率为约束条件,建立车架优化数学模型。最后,以HyperStudy工具,将CAE模型转换为数学上的相似模型,进行车架尺寸优化设计,通过优化得到了满足强度和频率要求的轻量化车架。为车架的设计和优化提供一定的参考。