汽车车身在整车质量中占有较大比重,通过车身轻量化设计来实现整车的轻量化效果显著。特别对于纯电动车而言,轻质车身结构可以弥补纯电动车续驶里程低,动力性不足的的缺点。目前,设计轻量化车身主要通过两条途径,一是通过结构优化技术,二是通过选用高强度或者低密度的新型材料。本课题基于以上两种轻量化方法进行了轻质车身结构的研究。针对电动车批量小,导致单车开发制造成本高的特点提出了框架式电动车车身结构。并将材料替换和结构优化两者结合在一起,提出了钢塑一体车身结构。本文的主要研究内容如下：本文在绪论中首先论述了车身轻量化的研究意义,特别说明了车身轻量化对于电动车的重要性。阐述了传统汽车和纯电动车车身轻量化研究的相关情况。并对车身轻量化的研究现状和技术途径进行了论述。第二章详细论述了本课题研究所用到的主要方法、理论,如结构优化设计方法和模态分析方法等。目前在车身结构优化设计中,主要通过概念性设计阶段的拓扑优化、基本设计阶段的形貌优化及详细设计阶段的尺寸优化来指导具体结构设计。通过模态分析、特别数值模态分析,在概念性阶段就考虑到结构动态问题,以保证结构整体动态性能。在第三章中为了得到框架式结构和钢塑一体结构设计的参考指标,对某款微型车车身结构进行了有限元分析。建立了该微型车车身结构的有限元模型,对该微型车进行了静态弯曲刚度、扭转刚度和自由模态分析。通过基本性能分析,验证了该微型车基本性能满足设计要求。同时,也得到了新型框架式车身结构和钢塑一体车身结构轻量化设计的刚度指标和动态特性设计指标。本文针对电动车批量小,分摊到单车上的车身开发、制造费用高及纯电动车续驶里程低、动力性不足的特点,提出了框架式电动车车身结构的概念。具体就是以所分析的微型车的车身结构性能为基础,基于有限元分析方法,采用拓扑优化和尺寸优化工具设计出了满足电动车车身性能要求的框架式电动车车身结构。另外,为了通过材料替换实现车身的轻量化设计,本文提出了钢塑一体车身结构的概念。具体就是在传统钣金结构件基础上,通过特定塑料注塑工艺,在钣金件上覆以一定厚度的增强塑料,这样通过低密度塑料材料的应用,以达到降低钣金件厚度,并改善结构件性能指标的目的。为了验证该结构方案是否在性能和轻量化效果方面具有优势,首先通过试件对钢塑一体结构的性能进行了可行性验证,然后才进行了钢塑一体车身结构设计。通过应用灵敏度分析、尺寸优化等设计工具,获得了最终的优化结构。经验证,最终车身结构与传统钣金结构车身相比,具有一定优越性。该研究就塑料在汽车车身上的应用提出了一种全新的设计思路。