近年来全球汽车行业发展迅速，随之而来的能源与环境问题也日益突出，因而轻型节能环保型车辆将成为当今汽车行业的研发重点。目前我国的各种型号农用运输车生产车型比较单一，很多企业的车型都是相互模仿，企业的研发能力和制造工艺水平比较低下。因此将汽车CAE技术融入进农用运输车的轻量化设计，在虚拟实验中发现问题并通过优化技术对产品进行改进，以此来增加农用运输车的科技含量，提高企业竞争力。本文的主要研究成果如下：　　首先是对国内外汽车CAE研究现状分析的基础上，通过对汽车轻量化设计的研究现状，总结了一般汽车结构轻量化设计的技术途径，选取某企业的5SY-8马铃薯输送运输车的车架轻量化改进为课题进行研究。利用Solidworks软件建立马铃薯运输车车架的三维实体模型，将其与ANSYSWorkbench数据共享，经过几何预处理、连接方式模拟、单元类型的选择和网格化分。对建立好的车架有限元模型网格进行网格单元质量评价，结果表明网格质量各项参数指标均达到良好，满足有限元分析计算要求。　　然后根据运输车车架在弯曲、扭转、制动三种典型工作条件下，设置相应的载荷和约束，对车架结构进行静态性能分析，结果表明原设计的车架结构满足刚度和强度要求，且存在较大的安全空间；对车架结构求解无约束的自由模态，获得车架结构的低阶固有频率和振型，验证了该车架结构的动态性能良好，可有效避免发生因外界激振引起的共振现象。　　最后对扭转工况下的车架模型进行轻量优化改进。基于灵敏度分析原理并结合Isight的DOE设计模块筛选出优化设计变量，根据课题研究目的建立车架的轻量优化数学模型；在AnsysWorkbench的优化模块做仿真分析计算，通过拉丁超立方抽样选取130组样本点建立Kriging响应面模型，在此基础上通过多目标遗传算法，获得三组优化候选点；在MATLAB中以抽取的130组样本数据建立PSO-BP神经网络模型代替车架各优化输入变量与车架最大应力、最大变形之间的非线性关系，并以此作为车架轻量化模型的非线性约束，带入数学模型优化求解，获得一组备选最优解；最后选取Pareto前沿中的候选方案3并做取整处理，将优化取整后的优化参数带入有限元模型再次进行三种典型工况下的有限元仿真计算，得到其最大应力、最大变形都有所增加，但都满足车架强度、刚度的设计要求，而车架的固有频率和振型基本不变，仍然满足农用运输车使用的动态性能要求，并且车架质量较原设计方案减少9%。对比分析优化前后的结果，证明所得的优化方案合理、可行。