电子商务的发展带动了快递物流行业的飞速发展,但物流行业的运输成本却一直居高不下。同时,随着经济的快速发展,环境污染和能源短缺问题越来越明显,而汽车数量的增加更使这些问题日益严重。因此,节能环保、安全舒适、自重轻、成本低成为了各汽车制造企业追求的目标。根据国外的研究数据表明,汽车整车质量每降低100公斤,百公里油耗可降低0.3~0.6升;汽车整车质量每减少10%,油耗可降低5%~8%。同时,轻量化可减少原材料消耗,降低零件成本,增加企业的收益。为开发出结构合理,重量最轻的车架,本课题先是通过对标国类外成熟的轻量化车架结构,按照商用车车架的设计开发思路,选择合适规格的纵梁及横梁,并根据现有产品的特点及常见失效模式与解决措施,结合给定的整车使用工况及设计目标,应用高强度板,提出初步的优化方案。根据有限元分析结果找出车架最大应力位置,基础车及快递物流车车架纵梁上的最大应力均出现在板簧支座、驾驶室悬置支座附近,主要是这些位置需要将大总成或货物的载荷往下一级传递,局部容易出现集中载荷。这些位置在零件的设计时要特别注意孔位的布置,要避免出现三孔一线和孔距过小的情况出现。在完成了理论分析之后,通过电测试验及道路试验来验证分析结果的正确性及结构的合理性。并对试验过程中的问题进行原因分析,提出解决措施,进一步保证了产品结构的合理性及使用过程中的可靠性。基于疲劳分析理论,通过采用雨流法对动态测试数据进行分析找出最大应力和最小应力,并在简化的极限应力云图进行标记。结果显示所有测点应力数据均在所用材料的极限应力曲线范围内,说明该车架上各零件的疲劳寿命可以满足使用要求。本文运用并结合了有限元分析、电测试验及道路试验等手段,通过对比分析,设计出最优的车架结构,并通过试验检验车架的可靠性。通过将先进的理论设计方法应用到车架的设计中,升华了以前仅依靠经验进行设计的方法,避免了设计结构过于保守,以实现车架重量更轻,结构更合理。同时,通过电测和有限元分析相结合的方式,进一步验证了方案的合理性,保证了产品的可靠性,缩短了产品开发验证时间,提高了产品开发效率。