铰接式自卸车作为现代矿山或矿井下重要的机械短距离运输设备,由于使用频率较高,具备机动性好、功能多、使用经济等特点,所以在矿山运输时被广泛应用。铰接式自卸车主要承担着对井下的煤渣、水泥和石子等材料和设备的运输和运送,承载质量大,使用条件恶劣,经常行驶在路况较差的路面上。车架作为铰接式自卸车的重要承载部件,它对自卸车整体的性能具有直接的影响。因此,对车架的分析设计不仅是保证其设计质量的关键,也是对现有产品运行情况进行检验的重要手段,同时也是提高铰接式自卸车整车设计水平的一个重要体现。本文以某设计研究院设计研发的铰接式自卸车为研究对象,对车架部件进行了结构分析和优化设计。由于其在实际运行过程中受到动载荷的影响,需要对其进行动力学分析,同时由于其车架质量较大,故需对其进行动载荷作用下的动态优化设计和轻量化设计。首先,基于有限元理论,采用Hypermesh软件对该整车车架进行了有限元模型的建立,对该车架进行了满载弯曲和满载扭转工况下的静力学分析,验证了其静态性能。其次,利用Hypermesh软件对该车架进行了动态性能分析,包括自由和约束模态分析、谐响应分析以及瞬态动力学分析,验证该车架的动力学性能是否良好。最后,以该车架的主要零部件厚度作为优化设计的设计变量,将静、动态分析的结果参数作为约束条件,以车架总质量最小为目标函数,进行了基于灵敏度的尺寸优化设计,筛选出变化比较灵敏的设计变量重新作为优化设计变量,进行动态优化设计,最终得出车架优化结果。根据优化结果对优化后的车架进行静动态分析,验证优化后车架的静动态性能是否良好,同时计算车架轻量化程度。分析结果表明,该铰接式自卸车车架经过优化后的车架质量相对减轻了10.93%,优化后车架的静动态性能依然良好,达到了该车架轻量化的要求。本文所涉及到的知识及方法,对矿用机械企业在车架的结构分析和改进方面具有一定的参考价值。