安全、节能和环保与人们的生活息息相关,纯电动客车由于污染小、能耗低等特点迅速占领了新能源客车市场。其相对传统客车而言,虽然少了发动机等燃油系统,但是却增加了电池总成和电机总成,因而其仍面临由于整备质量大所造成的能耗高的问题。由于电池总成一般安放在客车的侧面、后面及正面,且据统计,客车事故形态以正碰、侧碰、追尾以及侧翻为主。为确保纯电动客车的安全、节能和环保性能,本文以某型纯电动客车作为研究对象,提出了两种轻量化优化方法,旨在为车身骨架设计提供更为合理的优化方案。车身骨架的静、模态分析及侧碰仿真分析。通过对车身骨架进行静、模态分析得到车身骨架的应力、应变分布情况及车身骨架动态性能,为后续的轻量化设计提供理论依据;通过侧碰仿真分析,得到车身骨架的抗碰撞效果,为后续设计提供参考依据。基于侧碰仿真和相对灵敏度分析的轻量化优化设计研究。根据侧碰仿真分析结果,对车骨架进行分组,并提出了一种对侧面电池防撞梁加强的方法,且用相对灵敏度分析的方法确定出尺寸优化所需要的设计变量。考虑两种极限工况,对客车骨架尺寸优化前后静态、模态和侧碰仿真进行了对比分析。结果表明:在满足安全性能要求的前提下,实现客车骨架减重136.4kg,减重率13.2%。基于代理模型和序列二次规划算法的轻量化优化设计研究。首先使用拉丁超立方试验设计方法,采集纯电动客车有限元模型的样本点,结合多项式响应面法建立整车质量、低阶模态频率、应力、应变以及侧面电池防护梁骨架侵入量的代理模型。以质量代理模型为优化目标,以其余代理模型为约束条件,采用序列二次规划算法对代理模型进行优化设计,并对优化前后的性能进行对比。结果表明:在降低安全要求范围内的车身骨架结构强度、刚度性能,保持模态性能以及抗侧碰性能的同时,实现客车骨架减重125.2kg,减重率达12.1%。