本文提出了汽车高速轮胎试验台的设计方案，并采用现代设计方法对其机架进行了结构设计和模态分析，对比了相同结构不同约束、不同板厚对机架固有频率及强度、刚度的影响，得到了较为理想的机架结构。 机架是高速轮胎试验台重要的组成部分，其性能直接影响试验台在高速、高载荷作用下的安全性、可靠性。通过对机架的功能分析，确定了结构选用钢板焊接的箱式梁结构。根据机架结构的特点，分别采用了两种约束方式：第一种方式是只在机架底角处施加固定约束，第二种方式是在机架底角处和机架上端四侧面施加固定约束，利用Pro-E软件建立起机架的三维结构力学模型，通过有限元分析ANSYS软件的动态分析计算，得出在第二种约束方式下机架的动态指标可满足工作要求。 在确认了机架的约束方式后，文中又对机架箱式梁结构的板厚进行了计算分析，在模态分析中发现机架的一阶固有频率不仅与约束有关，还与选用板材的厚度有关。在满足固有频率、强度、刚度等要求的条件下，使机架的质量最小，是文中研究的另一个课题。首先在第二种约束方式下，利用有限元模态分析方法对几种不同板厚的机架进行了动、静态分析，得到了机架变形、应力及各阶振型与频率。经分析比较，确定了14mm板厚机架具有最佳的经济指标和性能指标。确保了高速轮胎动态特性试验台的稳定运行。