近年来随着我国航空业的发展，机场消防车的需求量日益增加，对机场消防车动力性和使用可靠性要求越来越高，同时由于国外对机场消防车关键技术的封锁，我国每年仍需进口国外先进的机场消防车。基于此，本课题以国内某款机场消防车为研究对象，对液体罐和车架进行分析与优化，为机场消防车的设计制造提供理论依据。本文首先对液体罐进行了研究，在建立液体罐二分之一有限元模型的基础上，对液体罐进行了静力分析，得出了最大应力和最大变形位置，通过自由模态分析，得到了固有频率和振型。以静力分析结果和液体罐设计要求为依据，对液体罐进行了优化改进，对改进后的液体罐进行有限元分析，并将优化前、后有限元分析结果进行对比，评价液体罐结构优化的可行性。对车架的研究先是进行了静力分析，得到应力分布，找出了应力集中的位置，通过自由模态分析对车架动态特性进行了评价。为使车架整体受力更加均匀，对副车架进行了拓扑优化设计。将有限元分析结果与拓扑优化结果相结合，以车架设计要求为依据对副车架进行了优化改进。对改进后车架进行有限元分析，将优化前、后分析结果进行对比，评价车架优化的可行性，为副车架进一步轻量化做准备。副车架的轻量化设计是通过两次尺寸优化进行的，第一次主要针对纵梁进行优化，获取纵梁最佳尺寸后，对横梁进行第二次尺寸优化，并将尺寸优化后一些非整数值的尺寸进行调整。对调整后模型进行有限元分析，通过与原模型分析结果对比，对车架的轻量化效果作出了评价。本文对液体罐和车架所做的分析与优化，使得机场消防车能更好适应其特殊工作环境，在为企业提供参考的同时，对国内同类车辆的研究也有很大借鉴意义。