根据来源于美国的研究数据表明,汽车质量每降低100公斤,汽车行驶每百公里就可以节约0.6升燃油;汽车质量每降低10%,汽车油耗便可以降低6%~8%。同时国家政府不断提高燃油经济性标准和要求减少二氧化碳的排放以及钢材的价格日益持续上涨。在这样的情况下,国际和企业不仅需要投入大量资金研发替代能源动力汽车或者更高燃油效率的发动机,另外还要进行对汽车结构方面的改进来减轻汽车自身的重量。汽车车架底盘是汽车结构的重要组成部分,是一些重要结构部件的承载基体,同时由于车架在使用过程中受到多种复杂的力矩作用,所以车架应该同时满足一定的强度和刚度条件,所以车架的轻量化设计也必须在符合这个条件的基础上进行。本论文以研究车架结构的轻量化设计方法为出发点,提出一般车架结构轻量化的设计流程和车架结构轻量化的主要内容、方法,并以某型号的车架为工程实例,验证此流程和方法的可行性。本文首先研究一般车架结构轻量化的设计方法的分析应用理论和掌握相关软件的选择应用,然后确定一般车架结构轻量化总体的研究方案;然后通过三维设计软件UG建立车架的几何实体模型,并用hyperworks建立车架的有限元模型,其中探讨了车架模型的简化,网格的质量控制,模型连接方式的处理以及边界条件的模拟;再然后分析车架的具体结构及典型工况下的承载情况,进行弯曲和扭转工况下的强度和刚度分析,对车架的结构性能进行分析评价;最后在满足强度和刚度的前提下,对车架进行轻量化设计,使其质量尽可能减小,并做优化后的结构分析,检验方案的可行性。经过对车架的强度分析验证,本车型车架在保证车架原有强度和功能的基础上,本车架轻量化设计方案实现整车设计整备质量减轻140kg。经过实际车辆称重验证,符合设计要求和生产要求。本车型通过车架轻量化带动整车整改提升,通过配置优化、布置优化、材料优化、零部件结构优化等措施,降低整车整备质量的同时,降低整车成本,提高产品的经济性、动力性、美观度,从而显著提高产品竞争力,也为车架的轻量化设计和有限元分析提供了相当有效的经验。