随着全球汽车保有量的快速增加,人类越来越认识到汽车对能源、环境及交通安全日益严重的影响。在目前仍使用石油燃料的前提下,轻量化是解决汽车油耗和排放问题最有效、最直接的措施之一;其目的就是在满足刚度、模态、碰撞安全性、疲劳寿命以及NVH性能等因素的前提下,通过材料、结构或工艺的优化改进,降低自身重量。由于车身质量约占整车30%以上的比例,为此车身轻量化成为汽车行业重点关注的课题。在参阅了国内外关于汽车轻量化研究文献的基础上,本文以福田U201车身为例,对其进行了结构性能分析和优化设计,取得了降重4.2Kg的成果,同时也为后续轻量化工作积累了经验。主要工作内容如下:1、结合有限元法的基本理论,对车身有限元模型建立过程中的关键问题进行了阐述,如模型的简化、网格的划分、单元质量的控制等。2、以白车身的零件厚度为变量,刚度和低阶模态频率为约束,最终获得的轻量化方案,通过对优化后的车身结构的刚度和模态分析,验证车身的性能满足使用要求。3、通过近似模型建立设计参数与性能指标之间的经验公式,实现对轻量化方案的快速评价,提高优化效率。4、应用Isight优化平台建立白车身轻量化仿真和优化流程,综合考虑刚度、模态、强度及碰撞等多个学科的性能要求,进行全局优化并提供多种可能方案。