压裂车是一种将泵送设备安装在自走式卡车底盘上的油气增产设备,其行驶的路面工况较为恶劣,车载设备中发动机、水箱、压裂泵等零部件的自重较大,且执行高压力、大排量压裂作业时产生较大振动,因此对底盘的承载能力有很高的要求。本文采用有限元法研究车架在静动态载荷下的强度、刚度和稳定性,对车架的结构设计及优化提供理论支持。首先,建立车架有限元模型,选取满载弯曲、满载扭转、紧急制动、紧急转弯四种典型工况进行静强度分析,得到车架结构的应力、应变分布情况,判断车架强度的薄弱部位,为结构优化提供依据。其次,分析车架在运移和压裂工况下的结构动力学性能；运移工况下将路面不平功率谱密度经傅里叶逆变换得到车轮的位移时程曲线,经瞬态动力学分析求得车架在最大动态载荷下的应力、应变,验证车架在路面冲击载荷下的安全性；压裂工况下针对压裂泵产生的简谐激振力进行谐响应分析,寻找车架的共振频率,并通过模态分析提取车架在有预应力及无预应力两种工况下的固有频率,为车架前期设计及防止共振提供支持。最后,基于动力学分析结果研究车架的疲劳寿命,求解压裂和运移工况下疲劳载荷谱。路面不平激励载荷通过建立悬架系统的物理模型,求解运动微分方程,并在SIMULINK中进行仿真,经雨流计数法处理得到路面疲劳载荷谱；并利用FE-SAFE计算车架在压裂和运移两种工况下的疲劳寿命,为车架的疲劳寿命设计及结构改进提供支持。本文提供的载荷模拟方法、有限元分析方法及计算结果既可分析现有车架的承载能力,又对车架结构的优化及改进具有重要意义。