三轮汽车作为汽车产业的重要分支,在现代农业生产、载货运输、矿石开采中发挥着重要的作用。作为三轮汽车的主要承载部件,车架不仅承受着来自地面和车身及货物的载荷,而且三轮汽车的各大总成通过车架组装在一起,故三轮汽车的车架还起着重要的联接作用。对三轮汽车的车架进行应力应变分析和优化设计对三轮汽车的设计开发和优化设计具有重要的指导作用。本文以一款三轮汽车车架为研究对象,依据车架的具体结构参数,构建了车架的三维实体模型,并利用软件之间的转换技术,把构建的车架实体模型导入到有限元仿真分析软件中,利用几何清理、中面抽取、网格划分、网格连接等步骤构建了车架的壳体有限元仿真分析模型；计算了弯曲、扭转、加速和转弯工况的外部载荷,完成了各工况下边界条件的施加,计算了各工况下车架的位移情况和应力分布情况；计算了自由边界条件下车架结构的前十三阶固有频率及振型分布情况；构建了车架的拓扑优化仿真模型,以车架的质量最轻为优化目标,以车架的最大应力为约束条件,利用变密度法对车架进行了拓扑优化分析,并依据分析结果完成了车架的轻量化设计。研究表明,在各种工况下车架结构的强度满足设计要求,优化前后车架的质量减轻了14%。论文的研究成果为三轮汽车的设计研发和优化升级提供了技术支持和理论支撑。