本论文以CRH3高速动车组ECO1车为研究目标,通过对十五种工况下的结构强度计算及校核,确定了结构优化设计的方向和目标；主要对车体结构强度及车体重量进行了基于ISIGHT优化平台的优化设计研究。主要内容包括：1.根据欧洲《EN12663》标准,对车体进行了十五种工况下的有限元强度分析计算；并对车体静强度和刚度进行了校核。找出了6种静强度超标的工况,其应力值超出材料许用应力,位于车钩区域。2.通过对车体的强度分析计算,对车钩区域的应力分布情况有了一定的了解,确定以结构应力为优化目标,车钩区域型材厚度为设计变量,进行基于离散设计变量的结构优化设计；通过两种方案下的结构优化设计使应力值有了明显的下降,校核优化后的结果,结构强度满足要求。3.对满足强度要求的车体进行了结构轻量化设计研究,通过两种优化方案对底架、侧墙、车顶、端墙等位置的型材厚度尺寸进行优化,使车体重量在满足强度和刚度要求的前提下,有所减小；由于ECO1车体是CRH3高速动车组的头车,约束的可行域设置得相对较小,充分考虑了头车的安全性能。4.使用ISIGHT大型多学科优化设计平台,结合多岛遗传算法等不同的优化算法以及实验设计、近似模型等优化策略,制定了三种行之有效的优化方案,得到了比较好的优化结果,同时也针对不同问题对优化方案的优化效率进行了对比。