汽车轻量化是实现汽车产品节能减排和新能源汽车的技术关键,也是产业界难以突破的瓶颈。对于目前国内主流电动汽车,车身结构往往沿用同级别传统燃料汽车车身,但搭载动力电池后导致产品续航里程无法满足广大需求,这是众多电动汽车产品不成功的原因之一,也是制约电动汽车推广的主要技术障碍。本文结合实际的微型纯电动概念车型的研发,探讨全新的车身结构形式,应用新型的轻质材料,对轻质高强度吸能车体结构(Light-weight High-Strength Absorbable Framework,简称LHAF)的设计方法进行研究。LHAF车架结构是指采用铝质骨架结构作为承受整车大部分应力,保证骨架架构能满足强度、刚度、模态和碰撞安全性等性能要求,是秉持以电动汽车动力电池为中心的设计理念正向开发的一种轻量化车身结构。新型车身结构形式开发的难点在于可供参考的方案和评价体系的缺乏,为此针对LHAF车身的结构形式建立了车身数据库,包括轻质高强度吸能材料、多材料车身结构形式,也选定了一款同级别的车型作为对标车,采用逆向工程的方法获取对标车的车身数据,分析对标车白车身的模态及静态特性。在此基础下,开展LHAF车身的开发工作。首先确定整车的整体参数和总布置空间,利用拓扑优化的方法,获取车身概念结构设计的拓扑结构参考,分析拓扑结构的力传递路径。提出了一种逐次逼近式的拓扑优化方法,该方法与原有方法相比,其拓扑结果有着更易于工程化解读的空间管架结构,也提高了计算效率。根据逐次逼近方法得出的拓扑结果,进行LHAF车身结构的工程化设计,利用模块化建模的方法,分别对车体结构的前端模块、车门模块、后端模块、地板模块和顶棚模块进行多方案设计,最终优选出两种LHAF车身结构方案。经过对多方案的静态刚度和动态碰撞性能分析仿真,分析不同结构下对整车性能的影响,获得最适合LHAF结构形式的设计方案,最终的概念方案相比对标车,车身质量只有对标车的46.9%,刚度有所提升。最后对铝合金空间框架式结构填充泡沫铝结构方案作出探索,填充泡沫铝后的优化方案相比未填充的结构形式,质量基本保持不变,而加速度峰值降低46.3%。本文在提出LHAF车体结构概念和设计思路后,开发出一套满足轻质高强度吸能的车身技术方案,对纯电动汽车全铝合金车身的开发具有重要借鉴意义。