近年来,随着汽车保有量的持续攀升不仅使得我国城市面临巨大的交通压力,同时也造成能源与环境问题越发凸出。因此在追求低碳绿色经济的时代,汽车轻量化技术已成为实现节能减排的重要方式之一。本文以某款电动客车为研究对象,研究客车车身骨架的轻量化技术。首先,利用CATIA软件根据客车的实际尺寸建立客车三维骨架模型,通过软件Hyper Mesh对模型进行前处理得到车身骨架的有限元模型。在四种典型工况下对车身骨架进行静力学计算,依据国家标准与企业生产经验值分析原客车骨架模型的强度与刚度满足设计要求,并有一定的优化空间。同时,为了验证客车的平顺性对车身骨架进行模态分析,通过对比各阶模态频率与外界激励频率,表明客车各部件的模态频率之间、客车固有频率与外界激励频率之间均不存在模态耦合,不会因为外界激励而产生共振,具有良好的平顺性。其次,基于静态和模态分析,对车身骨架进行尺寸优化。为了精准确定尺寸优化的设计的区域和设计变量,利用灵敏度的分析方法,通过改变客车骨架不同部位矩形管的壁厚,探寻矩形管厚度的变化对骨架强度和车身质量的影响,通过灵敏度计算确定出了75个杆件,以矩形管的厚度为设计变量,以车身骨架强度、刚度和模态频率为约束条件,质量最小为目标函数进行尺寸优化,根据尺寸优化后的变量尺寸得到优化后的车身骨架结构,质量降低了3.54%。最后,根据优化后车身骨架静力分析中前围骨架应力较小的结果,考虑在尺寸优化的基础上用低密度低强度材料替代原前围材料进一步轻量化。将前围骨架材料由Q345更换为铝合金6061-T6再次计算,结果显示,最大应力值、最大变形值和低阶模态频率均满足要求,车身骨架比尺寸优化后的车身骨架质量降低了1.34%。基于有限元方法,通过灵敏度分析对客车车身骨架进行尺寸优化设计和局部轻质材料的替换应用,使得客车车身骨架总质量下降了86.00 kg。这种客车车身骨架的轻量化方法具有一定的应用性。