随着社会经济的持续快速发展,城市物流配送体系也越来越庞大。电动物流车凭借无污染、运营效率高和国家政策的大力支持,成为了中短途运输和城市物流配送的新选择,各大车企纷纷抢占电动新能源车辆的先机,大力研发电动物流车。然而,目前许多厂商推出的电动物流车均是在原有轻卡车型的基础上做简单改进,并没有针对电动物流车的动力系统布置形式、整车质量分布、使用工况和轻量化需求等特点进行专用化的车架结构设计。本文针对上述问题,依托山西省重点研发计划(重点)项目——城市纯电动轻型货车关键技术及整车研究开发,以专用化和轻量化为设计目标,对电动物流车车架进行了正向设计研究。论文主要内容和主要结论如下:首先对某电动物流车原车架进行了试验模态分析,并应用三维建模和有限元分析方法对原车架进行静、动态特性分析,通过与模态试验结果进行对比,验证了车架有限元模型的可信性及建模方式的有效性。之后建立了电动物流车整车动力学数学模型,对比分析了不同的动力系统布置形式和整车质量分布对车辆垂向动力学性能的影响,并通过实车试验分析了电动物流车驱动电机的振动特性。分析表明,相对于传统驱动方式,集中驱动式电动物流车簧下质量的增加,对后轮动载荷均方根值的影响较大,直接影响整车的行驶安全性。最终确定电动物流车采用驱动电机簧上布置的传统驱动形式。为了实现车架结构的专用化设计,基于原车架的静、动态特性分析结果和电动物流车的整车总体布置形式特点,提出了车架结构多刚度和高频率的设计目标。分别采用折衷规划法和平均频率法定义了多刚度拓扑优化目标函数和低阶固有振动频率拓扑优化目标函数的数学模型,并通过折衷规划法定义了综合刚度与频率的多目标拓扑优化数学模型,最终获得同时满足刚度和低阶固有频率要求的车架拓扑结构。依据车架拓扑结构建立了新车架几何模型,并进行了有限元静、动态特性分析。结果表明,采用拓扑优化设计得到的新车架满足使用要求,且总体静、动态性能均优于原车架,总质量降低7.4%。为了进一步实现车架的轻量化,在满足车辆使用性能的前提下,基于灵敏度分析法对新车架进行尺寸优化设计,最终车架重量共减少11.2%,且性能仍满足使用要求。本文较为系统地对电动物流车的车架结构设计和性能分析进行了研究,有效地改善了电动物流车车架的应力分布和固有振动频率,降低了车架重量,提升了车架的使用性能,为电动物流车车架结构正向设计提供了参考。