低边耐候钢敞车是为了满足锌锭、铁锭等货物的运输而设计的新型低边敞车。分析不同工况下车体的强度与刚度情况,并提出轻量化建议,使改进后的车体适合使用,这直接影响到用户的安全生产和经济效益。本文利用I-DEAS软件,根据低边耐候钢敞车车体钢结构的特点,建立了车体钢结构的力学模型。根据《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》(TB/T1335-1996)(以下简称《规范》)要求,分析了四种载荷工况下的强度和刚度。计算结果表明:高应力区主要出现在车体的前后从板座车上,但车体钢结构的强度和刚度值均满足《规范》的要求。为了研究车体的动态性能,对整车车体钢结构进行了有限元模态分析,计算了车体钢结构前十四阶振型和振动频率,车体一阶垂向弯曲频率为31.6Hz。根据有限元分析结果,利用I-DEAS的优化模块,对车体进行敏度分析和优化设计,将优化后的设计变量圆整,得到车体轻量化方案。对优化后车体的强度和刚度进行校核,结果表明:车体的刚度满足要求;车体钢结构的应力除第二工况的压缩载荷作用下,后从板座的应力大于许用应力外,其它均满足要求。经过优化设计低边耐候钢敞车车体减重1328kg,相对减重率达到了14.2%。