纯电动汽车已成为当今城市交通发展的热点，在电机技术、电池技术和能量控制策略日益完善的情况下，如何设计出符合电动汽车特点、充分发挥其节能特点、改善能量利用率的电动汽车车身是重点和难点，也是本文主要的研究方向。展望电动汽车的发展趋势，独立底盘车架、电动轮独立驱动、线控技术等成为未来发展的方向，本文以电池中置、轮毂电机独立驱动的非承载式车身底盘车架为研究对象，采用拓扑优化、尺寸优化相结合的方法，对电动汽车底盘开发方法和流程进行了研究，主要的工作内容如下：首先，归纳和总结了拓扑优化的相关理论，重点分析了线性拓扑优化和非线性拓扑之间的区别和联系，并根据不同的工况、针对不同的优化目标确定了求解数学模型。基于碰撞工况的拓扑优化在实践中尚有一定的局限性，本文在应变能密度的基础上，提出了基于吸能最大化的车身结构中前舱和行李舱拓扑优化方法，并引入了拓扑优化的数学模型。其次，根据设计目标和参考车型建立了拓扑优化设计空间。为了兼顾车架各方面的结构性能，针对单个工况进行单目标拓扑优化。针对线性静态工况，以柔度最小为目标函数，约束相应节点的位移和整体的体积分数，完成弯曲和扭转工况下的拓扑优化分析；针对非线性动态工况，以内能密度均匀化为目标，约束相应节点的位移和整体的体积分数，完成正面碰撞和追尾工况下的拓扑优化分析。参考相关的研究成果，初步确定不同工况之间的加权系数，根据层次分析法重新设定工况加权系数。对单工况的优化结果进行密度筛选，然后将筛选结果进行叠加，根据优化结果中材料分布情况，确定有效的载荷传递路径，并综合考虑制造工艺和承载作用，最终得到底盘车架的桁架式结构。最后，利用多目标优化的方法综合考虑弯曲、扭转和模态三种工况，对桁架式底盘结构进行尺寸优化。分析结果表明，优化后底盘结构满足设计要求，在结构轻量化基础上实现了电动汽车底盘结构的全新设计。