长期以来,轻量化是汽车技术中的热点和难点,对赛车来说,更是如此。在赛车领域,“胖子”没有前途。赛车轻量化程度可以体现赛车的设计水平,更关系到赛车的动力性和燃油经济性,直接影响到参赛成绩。中国大学生方程式汽车大赛开始于2010年,目前仍处于起步阶段。随着这项赛事的蓬勃发展,赛车轻量化设计成为必然趋势。目前国内赛车轻量化研究较少,已有的研究往往集中在车架上,研究对象单一,对赛车整体轻量化贡献有限。赛车轻量化是一个系统工程,本文依托广东工业大学FSAE赛车项目,对赛车轻量化进行了系统研究,并着重展开了车架优化的技术路线研究。本文概括了轻量化设计原则,结合相关的轻量化研究成果和大学生方程式赛车,梳理了材料轻量化、结构轻量化、制造轻量化和功能轻量化四类轻量化方法,形成一套完整的赛车轻量化系统方法,其中功能轻量化是比较新颖的轻量化方法。从赛车轻量化的工程实际出发,分析了轻量化系统方法在赛车上的应用。实践表明轻量化系统方法行之有效,而且多种轻量化方法联合应用的减重效果比单个轻量化方法要好。通过轻量化系统方法的全面综合应用,成功将赛车重量从2011年的301.0kg降到232.0kg,轻量化效果明显。本文车架优化的直接目的是轻量化。车架是赛车的基体,其性能直接影响整车性能,因此展开车架优化的技术路线研究非常必要,也最具代表性。本文首先提出了车架性能指标,概括了车架设计原则,阐述了赛车车架材料、车架结构、车架制造技术和车架功能；然后基于车架强度和刚度性能的有限元分析,对车架进行了针对性的优化,达到了轻量化的目的；之后再通过有限元分析校核了车架优化的安全性,并比较了优化前后车架的性能,最后试验检验了车架有限元模型的正确性。实践表明车架重量从2011年的34.Okg降到28.0kg,轻量化效果明显,车架优化取得成功。本文论述了赛车轻量化系统方法,并重点展开了车架优化的技术路线研究。本文的研究成果在赛车上得到了成功的应用,具有切实的工程指导意义,同时可以为其他相关的轻量化研究提供有益参考。