本文在“全面加强生态环境保护,坚决打好污染防治攻坚战”的背景下,顺应节能环保装备制造潮流,以某巴哈越野赛车骨架为研究对象,结合有限元分析、试验设计、近似模型技术方法,提出一套可行的赛车车架轻量化方法。主要研究内容和结论如下:巴哈越野赛车骨架有限元模型的构建。基于车身骨架的设计理论,对越野赛车的驾驶室、车架结构、材料以及焊接工艺进行模型构建,以尽最大可能去接近实际车架为原则,建立车架的三维几何模型。然后对骨架进行适当的简化,设置边界条件和载荷,进而构建出巴哈越野赛车骨架。巴哈越野赛车骨架静态性能分析。为了检验有限元模型构建的是否符合实际,对赛车车身骨架进行有限元分析。针对赛车在前、侧、后以及翻滚碰撞工况下所受载荷进行测量,并分析碰撞过程中车身骨架所受的强度和刚度。为后续尺寸优化提供分析的基础。基于近似模型方法的尺寸优化。利用最优拉丁超立方方法筛选出对车架质量和性能影响较大7个参数作为优化对象并建立车架确定性优化模型,根据DOE抽取试验样本进行构建粒子群-支持向量机近似模型并检验其精度。基于该近似模型进行车身骨架的轻量化设计,进而得到各设计变量的最优解。最后对优化后车身骨架进行基本性能校验,结果表明:最大应力和变形都有所提升,但总质量由原来的227kg降至194kg,减小了14.5%,达到了轻量化的目的。综上所述,本文在考虑合理材料选择、焊接工艺及有限元网格精度和近似模型预测精度等问题前提下,对车架进行的轻量化设计并达成轻量化目标,说明本文提出的基于有限元分析、试验设计和近似模型尺寸优化的一整套车架多工况轻量化流程在赛车轻量化设计方面具有一定借鉴意义。