随着汽车工业的飞速发展,汽车安全、能源与环境问题备受关注。针对目前广泛使用的大型客车产品,本文结合国内外汽车车身设计技术的最新研究成果,对客车车身骨架结构进行有限元分析与轻量化研究,得到了车身骨架的结构性能参数并提出了车身骨架钢铝一体化结构方案,对客车车身结构设计具有一定的指导意义。本文以BY6128型客车车身骨架为研究对象,首先从车身骨架的结构特点、布局方式以及承载特征等方面,对车身骨架进行结构分析。通过简化车身骨架的几何模型,赋予单元与材料属性,形成计算所需的有限元模型。选择水平弯曲、紧急制动、极限扭转、紧急转弯作为客车的工况条件,通过合理定义每种工况下的载荷与边界条件,对车身骨架进行有限元静态分析,得出车身骨架的应力分布与变形情况,综合评价了其刚度与强度性能。以动力学理论为基础,通过对车身骨架结构进行模态分析,得到低阶模态下车身骨架的固有频率和振型,掌握其动态特性;通过对车身骨架进行谐响应分析,得到发动机激励下车身骨架前、中、后三个部位的位移分布,掌握其动态响应状况。从材料属性、适用范围、加工工艺等方面,对比分析铝合金、高强度钢、镁合金、塑料等几种轻量化材料,认为铝合金是最合适的车用轻量化材料之一。研究分析了尺寸优化、结构拓扑优化、多材料结构优化等轻量化方法。从轻量化材料和结构优化两方面综合研究客车车身骨架的轻量化方法,提出车身骨架钢铝一体化结构方案,完成车身骨架的轻量化设计。对钢铝一体化车身骨架结构进行了工况校核分析和模态分析,对比轻量化前后车身骨架的刚度、强度以及动态特性。分析表明轻量化方案可行。