结构轻量化是实现绿色发展的重要途径之一,是当前汽车工业发展的潮流。车架是汽车中的重要部件,其质量的减轻对于整车的减重有着重要的作用。对于微型拖挂式房车,轻量化可以降低企业的制造成本,满足房车市场的准入、发展和推广重量方面的要求,增加允许托运行李的重量,有助于提升微型房车的市场竞争力。本文以某拖挂式房车的车身骨架为研究对象,进行了轻量化设计。首先,基于谐波叠加法建立了随机道路不平度模型,在动力学分析软件ADAMS中建立了简易牵引车和拖挂式房车的整车动力学模型,模拟整车满载时在随机路面行驶的工况。经动力学分析,提取了车身骨架承受的动态载荷峰值力。随后,对原始车架进行了有限元模态分析以及实体车架的振动模态试验,将二者的结果进行了对比,误差在合理范围内,验证了该有限元模型及建模方法的有效性。车架在实际工作中有四种工况较为典型:弯曲、制动、转弯和极限扭转工况。基于动力学分析结果,对车架的上述工况进行了有限元分析。分析发现车架材料利用率较低,有轻量化的必要。故在HyperWorks中基于既定的车身外型和内部布置对车身进行了单工况和多工况的拓扑优化设计。根据该优化结果,重新设计了车架。基于试验设计方法筛选出对减重影响较大的梁截面进行尺寸优化设计,获得最终的优化方案。最后,对经过优化的车身骨架结构进行了有限元分析,与原车架进行对比,性能提升的同时重量减少了 16.7kg,减重比例达到14.7%,轻量化效果明显。本文所做工作对拖挂式房车车架有较好的应用价值,可以为相关企业类似设计提供参考。