电动汽车作为“21世纪绿色环保汽车”,其技术和产业在全世界范围内迅速进步与发展。在公共交通领域,由于中大型客车具有运输方便、灵活,以及受天气以及自然环境影响小等特点,已逐渐成为人们出行的主要工具。车身骨架性能优化技术可以在保证电动汽车自重不变甚至减轻的情况下,在整车成本可控的前提下,提升车辆的刚度、强度、安全性、可靠性、舒适性等。车身轻量化技术能够来弥补纯电动客车续航里程短的不足。目前,车身的性能优化设计主要分为两部分,即车用轻量化材料的使用和车身骨架结构的设计改进。其中,有限元结构优化设计已成为研究热点。在对车身骨架性能优化国内外研究现状分析总结的基础上,本文针对某一型号的钢铝混合纯电动客车车身骨架,采用有限元法对其进行各个工况下的力学性能分析,并在此基础上,选用底架尺寸优化以及车身模态性能优化方法,以提高整车性能为目标对车身骨架进行了结构优化设计。首先,在建立了纯电动客车车身结构几何模型的基础上,根据车身与底架的受力特征,选取铝合金作为车身材料,高强度钢作为底架材料,从而确定了车身材料匹配方案。通过合适的单元类型选取、网格划分、材料属性选择、连接模拟,建立了车身骨架结构的有限元模型。其次,以车身底架为研究对象,选取底架上72个杆件组成设计域,以其壳单元厚度属性作为设计变量,底架质量不变为约束条件,刚度最大化为设计目标,对车身钢制底架进行尺寸优化设计。通过灵敏度计算分析确定了对车身骨架弯曲刚度以及扭转刚度贡献度均较大和较小的零部件。在弯扭组合工况下,以目标函数弯曲刚度与扭转刚度4:1的配比进行多目标优化,并对优化结果进行圆整,得到了结构性能良好,满足客车车身结构正常使用刚度要求的车身骨架结构。然后,以铝合金车身杆件的厚度属性作为设计变量,以一阶固有频率最大化为目标,在满足车身质量要求的条件下,构造了参数化的数学模型,对车身骨架结构系统进行了模态性能优化。在对优化结果进行圆整后,一阶固有频率提高,前十阶固有振型中无局部振型,振型平顺,没有出现振型突变,动态特性较好。同时,对优化后的新构型进行了静刚度验证,满足客车车身结构刚度要求。最后,对车身骨架进行11种典型工况下的有限元静态分析,获取了相应的应力分布情况。从分析结果中发现单轮抬起工况是危险工况,在此工况下,车身所受应力均较大,逼近极限值,但没有超过所用材料的屈服极限,满足客车车身强度使用要求。首先,本文的研究成果对节能和环保具有很重要的现实意义,它不仅减少了钢材的用量,节省了车架的制造费用,还降低了能源的耗费率和尾气有害物质的排放。其次,通过应用有限元法进行车架的力学分析,可以更快地完成车架的设计及验证,缩短开发周期,提高企业竞争力,为新车型的研制开发提供了借鉴和校核方法。