汽车工业的快速发展,给人们的生活带来方便的同时,也使得能源日益紧张,环境压力加剧。因此,提高汽车的能源使用效率和燃油经济性刻不容缓,汽车轻量化是实现上述目标的有效手段之一。白车身属于汽车的四大部件之一,是汽车上非常具有轻量化空间的部件。白车身的刚度和模态是车身设计时要考虑的最基本的性能,它们与汽车的安全性、舒适性以及可靠性等密切相关。因此,对汽车轻量化时,要着重考虑轻量化对刚度和模态性能的影响。本文围绕车身质量、弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态以及一阶扭转模态等,通过响应面近似模型技术,对白车身某些部件的厚度尺寸和主断面的形状优化。论文的主要研究内容如下:(1)本文首先建立白车身刚度和模态分析的有限元模型,并在此基础上计算了白车身的弯曲刚度、扭转刚度、一阶弯曲模态以及一阶扭转模态。其次通过白车身的刚度试验和模态试验,与有限元分析结果对比,证明了有限元模型的准确性;(2)在有限元模型的基础上,分析了白车身某些部件的相对灵敏度,筛选需要进行尺寸优化的部件。运用拉丁超立方试验设计方法,采集设计变量与白车身刚度和模态的样本数据,在此基础上建立一阶响应面模型。经过验证,证明响应面模型的准确性,可以用来对白车身尺寸优化,并对该模型求解。经过尺寸优化,降低了白车身的质量;(3)运用网格变形技术建立白车身主断面形状变化的设计变量,并通过试验设计方法筛选对白车身刚度和模态影响显著的主断面,通过拉丁超立方方法建立了响应面模型,并对白车身主断面形状优化,显著地提高了白车身的刚度。