针对某企业生产的一款新能源客车续航里程短、电池寿命短等弊端,通过对客车生产过程的研究与社会实践经验,发现车身骨架能占到客车自重的40%—50%,对车身骨架进行轻量化设计可以很好的降低能源消耗,改善车辆的整体性能。依据有限元分析理论,采用计算机辅助进行近似数值分方法,以低阶弯曲频率、扭转频率、扭转刚度等为约束条件,提出基于综合性能分析的现代化优化方案,是本文的主要研究内容。论文首先依据车身骨架的设计理论和相关图纸基于CATIA平台建立了符合真实情况的三维模型,为了后续的计算精度和效率进行必要的几何清理;基于HyperWorks工作平台,根据“结构离散化”、“化零为整”的思想,并对载荷分布情况考察后进行前处理,建立有效的结构近似数值分析模型,分析其在四种典型工况下的结构刚度和强度,使用OptiStruct求解,得到相应的挠曲度和扭转刚度,评价骨架整体静态性能;并研究整个骨架形成的整体系统的动力特性,通过计算模态分析的方式,提取前十阶自由模态,识别系统的模态参数,评价其固有振动特性;经过有限元分析后表明车身骨架结构良好,且避免了共振激励,有轻量化设计的空间。根据刚度强度分析结果,设计合理的优化变量和目标函数,以质量最小为目标,约束结构的刚度、强度,密度、壁厚为设计变量,确定最后的轻量化方案。考虑杨氏模量、屈服极限、密度、生产条件等因素,使用6061铝作为轻质材料的选择;并基于相对灵敏度分析理论,以厚度为设计变量,以质量最小为目标函数,筛选出刚度相对灵敏度比质量相对灵敏度小的构件进行尺寸优化设计。与一般的轻量化设计方法不同,本文在拓扑优化的基础上,进一步提出了材料优化、结构优化(尺寸、链接)相结合的方式,是一次立体化、现代化设计思路的尝试,最终,整车车身骨架实现减重7.39%,并经过有限元计算验证,结构强度良好,具有可行性。