目前在国内车身结构设计中有限元技术的应用越来越广泛,其中轻量化设计主要是针对扭转和弯曲工况通过有限元计算开展基于强度和静刚度的结构优化设计,考虑动态特性一般是进行模态分析,获得固有频率及相应的振型作为优化的目标或约束。本文通过对城市公交车的半承载式车身骨架开展有限元计算分析,寻求切实可行的车身骨架轻量化途径。本文运用ANSYS有限元分析软件,使用壳单元作为建模单元。在静态条件下,通过对左右后轮下沉240mm的弯扭联合工况的模拟分析,寻找出骨架中存在强度和刚度富裕的构件,使之达到轻量化改进的目的。在模拟计算的同时,在东风公司技术中心(试验部)的大力帮助下,进行了骨架车的静态强度、刚度试验,接着又在襄樊国家标准试验场进行了整车的动态强度试验。通过计算结果和试验结果进行比较,修正计算模型,使有限元模型尽量和实际相接近,从而确保后面改进设计的准确性。本文以我公司生产的EQ6120客车车身骨架为主要对象,进行有限元分析与研究,并对车身轻量化的改进设计和整车动态性能作了初步探讨。本文的主要内容及成果如下:(1)探讨了面向对象的有限元程序设计方法,为使用先进的软件设计理念进行有限元程序的开发奠定了初步基础。(2)通过分析车身结构的力学特性,建立了客车车身结构有限元计算模型,并总结归纳了车身结构模型化的方法。(3)分析了各种工况下车身骨架的应力及变形状况,根据该客车的动态性能要求,对该车身骨架进行模态分析。分析结果为该车型的轻量化改进提供了参考依据。(4)对该客车车身骨架进行了静、动态电测试验,为有限元分析提供实践依据,并验证了有限元模型的精确性。(5)基于设计分析,开展了车身轻量化的改进设计