车身轻量化设计是有效提高汽车性能的重要途径,在车身强度和车辆安全性能得以保证的前提下,降低汽车的整备质量将会显著提高汽车的动力性、操控性、制动性以及经济性。相关试验研究表明,若汽车整车重量降低10%,燃油效率可以提升6%-8%,这显示出汽车轻量化在降低燃料消耗、减少废气污染方面具有非常直接的效益。汽车设计的轻量化是我国节能减排战略的需要,更是汽车制造企业提市场高竞争力的现实需求。有限元法作为一种有效的数值计算方法,利用计算得到的结构位移场和应力场。可以作为结构设计的原始判据和结构改进设计的基础,能够比较准确和迅速的计算出各种设计方案的结果,目前己成为汽车设计与研究中的一个重要环节。在汽车工业领域,有限元程序已经被广泛应用,并取得了大量的研究成果,已经成为对汽车设计、研究普遍采用的一种手段。本文以长途客车车身结构轻量化设计为研究对象,采用有限元分析方法,通过建立车身骨架实体模型,在对车身骨架模型进行刚度和模态分析的基础上,分别对车身结构和骨架进行拓扑优化和灵敏度分析。分析结果表明:经过拓扑优化设计使车身骨架质量减轻568kg,但车身骨架刚度相比原车身骨架刚度有所降低,后经基于弯曲刚度和扭转刚度的灵敏度分析,选取合适的24组车身零件组(48个参数)作为优化变量进行尺寸优化,车身刚度有明显提高,并且一阶模态的频率由6.59Hz提升至7.0Hz,增强了对路面激励的隔震效果,最终实现减重22.5%,取得了较好的优化设计效果。论文研究方法可以作为客车车身结构轻量化设计的有效手段,辅助客车车身结构的研制和生产过程。