研究表明车辆的整备质量与油耗和尾气成正比,整备质量越低,油耗、尾气就会越少。由此可见车辆的整备质量下降可以改善车辆的使用性能。整车质量中驾驶室白车身占20%～30%,且驾驶室白车身多数由钣金件组成,因此在轻量化优化方面的改进空间较大,易优化。同时,白车身在很大程度上影响整车的性能,如安全性,NVH,轻量化,操控性,舒适性等。本文结合企业实际项目,对某国产载货汽车驾驶室白车身进行了轻量化设计,具体内容如下:1.首先对隐式参数化建模研究现状以及常用的研究方法进行介绍,然后利用SFE Concept软件分别建立驾驶室侧围、顶盖、地板、前围、后围五个部分隐式参数化模型,通过映射关系建立载货汽车驾驶室白车身左侧模型,最后镜像得到驾驶室白车身模型。根据不同部分的特点及实际经验确定初始变量,完成驾驶室白车身模型建立。计算模型的低阶弯、扭模态以及弯、扭刚度,并与企业提供的白车身弯、扭模态及刚度实验数据进行对比,确认模型的精度及可用性。2.对于建好的模型及录入的变量,通过灵敏度分析,计算出主要性能参数如弯扭刚度、低阶模态及质量对于每个变量的导数,获得灵敏度系数,得到初步分析的变量。对目前主要使用的灵敏度分析方法进行分析对比,结合工程实践及项目实际需要,选取模糊灰色聚类分析法进行分析。以录入的结构、厚度等初始变量为基础,对变量进行筛选,筛选出24个设计变量,其中包含20个厚度变量、4个形状、位置变量。3.对筛选出的24个设计变量进行优化设计。通过实验设计及其数据,搭建近似模型,以车身的弯曲刚度、扭转刚度、一阶扭转模态、一阶弯曲模态原有值为基础,设置基础值上下变化不超过百分之五为约束,质量最轻为目标进行优化。优化结果表明,白车身弯曲刚度和扭转刚度降低不超过2%,1阶弯曲和扭转模态频率分别改善了3.5%和4.2%,载货汽车驾驶室白车身质量从初始模型的297.2kg降至275.2kg,轻量化率达7.4%。取得了较好的轻量化效果。