长期以来,我国的露天开采行业因成本等原因,大多采用公路运输车辆进行矿山作业。面对这一现象带来的可靠性低、车流密度大等缺点,我国一些车企开始研制一款在公路运输车辆基础上进行加宽、加强的自卸车—非公路用宽体自卸车(以下简称宽体自卸车),以用于替代公路运输自卸车进行矿山作业。同时,矿区的恶劣使用工况也对宽体自卸车提出了更高的强度要求,而车架作为整车的核心,其可靠性及寿命在一定程度上就决定了整车的寿命。本文以山东蓬翔汽车有限公司原有宽体自卸车的刚性车架及其故障模式为研究对象,结合前期的故障模式、频次等统计分析及理论分析,三维几何建模采用西门子三维软件Solidege进行,为了保证边界条件的有效性及合理性,首先进行了矿区车辆的满载应力测试,然后根据应力测试情况及现场的实际工况调研确定边界条件。有限元分析及结构强度研究是将生成的模型导入Workbench环境下进行的,并与实际矿区的动态应力测试结果进行对比,寻找差异并找到结合点。根据矿区的实际车辆作业工况及典型矿区路况,确定出强度分析的工况主要包括:空载工况、满载工况、前后轮胎下陷工况、初始举升工况等典型工况。结合应力测试情况及理论分析,分析车架在上述典型工况下的受力情况,判定出车架故障的主要原因,针对故障原因对车架进行改进设计,之后对改进后的车架在同样的边界条件下进行有限元分析。最后对改进后的样机进行实际装载试验,进一步确认有限元分析边界条件及结果的准确性,并进行理论与实际的对比分析,从而达到解决现有故障模式,降低售后服务成本的目的,进而为后续产品刚性车架的结构强度研究积累经验。