伴随着世界经济持续发展,石油、天然气的需求逐步增加,作为短途运输交通工具油罐车发挥着重要的作用。目前,国内生产厂家大多以经验设计为主,存在部分结构不合理和整车质量过重现象及潜在运输的危险性,同时有可能使得运输成本增加。因此基于CAD/CAE技术对整车进行结构分析与轻量化设计,为企业提高产品的科技含量,以及为生产提供设计指导十分的必要。本文以46m3油罐运输车作为分析对象,在CATIA软件中建立了整车三维数模,利用有限元分析前处理软件Hypermesh搭建有限元模型,并分析匀速、扭转、紧急制动、转弯、爬坡启动五种工况的刚度和强度,得到整车的应力和变形云图。分析证明罐体和车架结构不会发生破坏,可以安全使用。结合有限元分析的结果,运用尺寸优化分析的方法,对罐车轻量化设计。建立优化后验证模型,分析五种工况下罐车的结构强度,证明轻量化设计方案的可行性。分析结果显示,优化后的罐车均满足强度要求。对优化后的模型进行自由模态分析,得出罐车的固有频率和振型,并分析外界激励对整体结构的影响。罐车低阶模态频率与外界激励相差很大,不会发生共振现象。液体晃动会对结构产生附加载荷。针对优化后的罐体模型,采用SPH方法对防波板进行数值模拟分析,考察罐车在实际运行过程中不同充装率下介质晃动对防波板的影响。分析证明防波板有效的阻止了液体的晃动,增加了罐车的使用稳定性。