减轻汽车重量是解决能源短缺,燃料昂贵和环境污染等问题最有效的方法之一。车身重量在整车重量中约占40%,所以减轻车身重量对整车轻量化至关重要。但是,制造安装等过程中存在的不确定性因素会导致车身结构参数的不确定性,这将直接影响到汽车的使用性能。考虑到板厚、材料性能参数的变差对车身结构刚度的影响,本文基于可靠性优化设计的理论方法,对某轿车车身进行了轻量化研究,主要研究工作及结论如下:1、对轿车车身简化后的几何模型进行网格划分和焊点处理,建立了车身的有限元模型,并对弯曲和扭转工况下的车身有限元模型赋予属性和施加相应的荷载。然后,根据弯扭工况下车身刚度的计算原理和方法,在Ansys中求解,得到了车身的静刚度。结果表明,车身的弯曲和扭转刚度符合设计要求。2、对车身进行了静态灵敏度分析。基于直接灵敏度分析的计算方法,对初步筛选出参与灵敏度分析的车身零部件,进行关于弯扭刚度和整车自重的灵敏度分析,结果表明车身静态性能的灵敏度分析不能准确找出对轻量化影响较大的设计变量。因此采用相对灵敏度的方法,将车身零件的刚度静态灵敏度值与自重静态灵敏度值做比,定量地描述了其影响程度上的差异,最终确定了20个零件作为设计变量,并在Optistruct软件中进行了初步的轻量化设计。3、基于降维算法,建立了车身可靠性分析模型。首先,利用降维算法,建立了新的n个一维函数模型近似替代原功能函数,借助泰勒级数和统计矩理论,求解结构功能函数的前四阶矩信息,并通过四阶矩法计算,得到结构的可靠性。将该方法运用于经Optistruct优化后的车身弯曲和扭转工况。车身弯曲可靠度满足设计要求,但扭转可靠度不满足要求。4、建立了车身可靠性优化模型。以车身质量最小为目标函数,把车身弯曲和扭转可靠度作为约束条件,并针对标准遗传算法和现有自适应遗传算法存在的不足,结合在进化过程中对交叉算子和变异算子动态调整的思想,采用了一种改进的自适应遗传算法。然后,将改进的自适应遗传算法作为外层循环,给出了车身的可靠性优化流程。再将该优化流程运用到车身结构的可靠性优化求解中,得到的计算结果既满足了可靠度要求,也实现了车身的轻量化。与确定性优化后的车身弯曲和扭转工况比较发现,虽然确定性优化也可对车身进行优化设计,但优化后的结果不一定满足可靠度要求。