对纯电动汽车采用轻量化设计,不仅可以提高汽车的操纵稳定性、缩短制动距离、提高主动安全性;还可以降低能耗,在同样的整备质量下安装容量更大的电池,延长续驶里程。汽车的前副车架是汽车底盘的重要组成部分,对于整车的舒适性、操纵性和耐久性等性能都有着很大的影响,是衡量底盘设计水平的重要依据。对前副车架应用铝合金材料和合理的结构设计与优化,实现前副车架的轻量化设计具有重要意义与实用价值。结合某企业纯电动汽车铝合金前副车架的轻量化开发,本文对铝合金前副车架的轻量化设计方法进行探讨,在总结和梳理开发实践的基础上,探索一种铝合金前副车架的轻量化设计方法。在该方法指引下,对铝合金前副车架进行分析与优化,完成了铝合金前副车架的开发,验证了设计方法的可行性并取得良好的轻量化效果。首先基于现代设计方法提出适用于铝合金前副车架结构的轻量化设计流程,并基于此流程对铝合金前副车架进行开发。在得到产品初版CAD模型的基础上建立铝合金前副车架有限元模型。通过自由模态仿真与模态试验对比分析,验证了有限元模型的有效性。进而对前副车架进行多性能详细分析,分别建立前副车架的强度、刚度和疲劳寿命的分析模型,得到前副车架的性能指标。分析结果表明初版设计的前副车架较为保守,性能裕量较大,有进一步优化的潜力。然后对前副车架进行了抗疲劳轻量化多性能综合优化,解析前副车架结构,定义用于结构优化的设计变量,结合响应面法和多目标遗传算法对前副车架进行优化,得到确定性优化下的设计方案,更新强度、刚度、模态和疲劳的计算模型,对优化前后性能进行对比。该方法在满足性能约束的基础上,提高了设计效率,相比钢制前副车架,减重40%以上。此外,本文结合蒙特卡洛模拟法、6?质量设计、近似模型技术和基于可靠性评估的序列优化方法,对铝合金副车架进行6?可靠性优化设计,提高铝合金前副车架产品的可靠性和稳健性。本文的铝合金前副车架轻量化设计方法对于今后副车架等结构的设计、开发有一定借鉴意义。