建设发展“便捷、快速、绿色、安全”的城市公交体系已经成为解决城市交通问题、空气污染问题的重要途径,大客车作为主要的城市公共交通工具其保有量快速增长。但由于载客量较大,一旦发生事故,易造成群体性的伤亡。此外,对客车开展车辆轻量化设计有助于节能和环保。本文针对某6100型半承载式客车的车身骨架开展碰撞安全性及轻量化设计研究,研究内容主要包括客车侧碰有限元模型建立、侧碰安全性分析和车身骨架轻量化设计等,目的在确保客车安全性的同时得到轻量化的车身骨架。首先,利用CATIA软件建立某6100型客车的三维实体模型,采用HyperMesh软件对模型进行前处理,并对现有的ECE R95移动壁障进行配重、位置调整,设置碰撞仿真参数,从而建立了建立客车侧面碰撞有限元模型。其次,选用LS-DYNA软件分别计算移动壁障以30km/h、40km/h及50km/h碰撞初速对客车左右侧围碰撞的过程,通过能量守恒角度验证仿真结果的合理性,分析客车的结构变形及乘员安全性。结果表明客车侧围具有一定强度,结构变形合理,最大立柱移量为52.4mm,乘客座椅骨盆和头枕部位加速度、生存空间入侵量等指标均在法规允许范围内,客车侧碰安全性良好,将50km/h作为客车侧面碰撞初速较为合理。然后,校验客车在弯曲和扭转工况下的结构强度,掌握客车结构承载特性,结合客车侧面碰撞结果对客车展开轻量化设计,包括顶盖、左右侧围、车架结构的结构优化,选用拓扑优化确定车架具体的优化区域,运用尺寸优化确定部件具体厚度,最终减重109kg,整车重量降低7.4%。最后,对轻量化车身进行评价,对比分析优化前后车身骨架的碰撞安全性、工况结构强度、模态动态特性。轻量化车身骨架碰撞安全性得到提升,骨架结构性能满足工况要求,车身振动模态避开共振区间,轻量化设计方案相对合理。本研究对我国客车侧而碰撞法规制定及开发高安全性的客车产品提供相应理论支持与实践依据,具有较好的工程应用价值。