以某轮式装载机后车架为研究对象，完成了后车架工况力学与有限元分析、模态测试分析与结构优化、随机振动与疲劳仿真分析。论文主要内容如下:　　 (1)工况力学与有限元分析　　 根据后车架典型的三种恶劣工况，建立了各工况力学模型和后车架的有限元模型，进了有限元分析。　　 (2)模态测试与分析　　 对车架进行了模态实验测试，仿真与测试结果基本一致，验证了有限元模型的准确性。测试结果表明，车架的固有频率有效的避开了发动机的基频。　　 (3)结构优化　　 建立装载机后车架参数化模型，以后车架板厚为设计变量，材料的强度极限为约束条件，总重量为目标函数进行了优化分析。优化后车架的质量为1225.1Kg，相对于优化前的1569.6Kg降低了344.5Kg，减重达21.9％，优化效果令人满意。并对优化后的模型进行了有限元分析且满足结构强度要求。　　 (4)随机振动分析　　 对后车架施加测得的加速度信号，获得1σ位移、速度、加速度、等效应力响应值及节点的振动响应谱。1σ最大应力为80.823Mpa，根据Steinberg提出的基于高斯分布和Miner定律的三区间法，计算随机疲劳损伤系数为0.73，验证了其结构的疲劳设计可靠。　　 (5)基于Msc.Fatigue的后车架振动疲劳仿真　　 对优化后的有限元模型进行一个快速频响分析，得到模型应力功率谱密度。将优化后工况Ⅱ有限元分析结果和频响分析结果导入Msc.Fatigue，输入加速度功率谱和材料属性，计算疲劳寿命。结果显示最危险点处的循环次数为9.43e5次，出现在后车架下铰接板处。由于一次循环的时间为3分钟，换算成寿命最危险点的寿命为4.7e4小时，小于优化前设计寿命8e4小时。这种分析方法可以有效的评估优化后结构的疲劳寿命。