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從結構力學的觀點來看，大客車車身是由空間骨架、抗彎薄板、殼體和剪力蒙皮等構件構成的高次超靜定結構，各桿件截面形狀不一，而且桿件之間連接點的結構形式多樣，因此結構分析難度很大。實踐表明，有限元分析法是一種有效的數值計算手段，利用它計算得到的結構位移場和應力場，可以用來作為客車結構設計的原始依據或是改進設計的基礎。
對車身骨架的承載特性的了解是車身骨架結構設計改進和優化的基礎。本文以某公交客車車身骨架為研究對象，采用有限元分析的方法對其進行了靜態強度分析。
公交車身骨架是由許多鋼質型材組焊而成的空間鋼架結構，空間關系復雜、斷面形式多樣化。車身上的一些細微結構和一些非承載部件，對骨架變形和應力的分布影響很小，但是卻增加了模型的復雜程度，所以有必要對車身骨架模型采取一些簡化措施。
在車身骨架建模過程中，簡化處理如下：(1)略去非承載構件及裝飾件：有些構件是為了滿足安裝或使用上的要求而設置的，這些構件對車身骨架的變形和應力分布影響較小，可以省略，以減小整車有限元模型規模；(2)交叉連接的簡化：對于車身骨架中交叉連接的梁，連接處可簡化為一個節點，而對于距離較小的交叉連接，可合并為一個節點以減少方程的階數，提高有限元求解的穩定性。(3)曲梁簡化為直梁：利用直梁近似地模擬車身骨架中曲率較小的曲梁。如可把左右側圍立柱、前后圍擋風玻璃下橫梁等曲桿簡化為直桿；(4)對于兩個同向焊接梁，因其焊接處材料強度與梁內部材料強度近似，故可將兩個梁近似為一根梁處理；(5)省略工藝孔：從實體模型上可以看出車身底架前后段有很多工藝孔和安裝孔。這些孔對模型的強度和剛度影響小，為了降低建模難度和工作量，在建模時不予考慮。
該公交車身骨架大部分的材料采用Q235，部分構件采用65Mn鋼。兩種材料的常見材料屬性和機械性能如表1所示。
該公交車身骨架中大部分構件為型鋼，采用掃掠（Sweep）的方法對型鋼、U型板、L型版劃分網格，劃分網格后其節點為531992，單元為99973，建立有限元模型如圖。
在建立正確的車身骨架有限元分析模型的基礎上,加載邊界條件,并根據實際載荷配置情況,對車身骨架進行靜強度計算分析。車身骨架所受載荷及其加載方式如下：（1）乘客20名，每個乘客質量按65kg計算，每個座椅質量10kg，重約75kg×20；駕駛員及其座椅重約110kg。以上載重力以集中載荷的方式加載到實際安裝位置節點處。（2）對于公交車上的站立乘員，可按照每平方實際最大站立人數，均布在車身底架節點上。根據國家最新的2004年的標準，城市公交車每平方米額定載客數量為8人，每人質量按65kg計算。（3）車窗玻璃載荷。其中：前擋風玻璃質量約為80kg，后擋風玻璃約重20kg，側窗玻璃共9塊，重約24kg×9。按照實際安裝位置，均布加載到相應位置處的梁上。（4）公交車前門質量約為22kg,中門約重25kg；發動機質量為500kg，變速器質量為350kg；天然氣瓶共6個，重約130kg×6。這些載荷，按照實際安裝位置，作為集中載荷加載到安裝位置節點處。（5）對于車身骨架的自重，由于在ANSYS Workbench分析前處理過程中已經定義了材料的密度，根據用戶設定的重力加速度值軟件可以自動算出車身骨架的自重，在分析過程中自動進行加載。
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