副车架作为洗扫车的关键部件,主要用于搭载副发动机及其相关配件。洗扫车副车架轻量化设计及其优化对整车的节能减排、性能提升具有重要的工程实用意义和理论意义。本文以洗扫车副车架为研究对象,对副车架进行静力学分析,发现副车架质量冗余问题严重。针对现有结构存在的问题,采用材料替换的方式对原有副车架进行轻量化设计;使用多目标拓扑优化的优化方法得到副车架在综合考虑静态多工况和动态工况下的拓扑结构,以拓扑优化的结果作为参考,采用加工减重孔的方式对钢铝复合副车架进行二次轻量化设计;以二次轻量化设计的副车架作为对象,使用BP神经网络和多项式函数模型构建副车架部件厚度与疲劳寿命、质量的函数模型,使用多目标遗传算法进行参数优化,得到副车架最终的轻量化设计方案。优化后的副车架结构达到了在各项指标满足使用安全要求的前提下减重37.42%的轻量化效果。主要研究内容如下:（1）建立了洗扫车副车架的有限元模型,进行静力学分析;然后,以副车架右侧纵梁为分析对象,采用解析法的方式进行应力、应变的分析与校核。对解析验证分析结果与有限元计算结果进行了对比分析;副车架强度、刚度合格,有很大的减重空间。（2）通过正交试验的方法确定副车架结构的钢铝替换方案;确定副车架钢铝螺栓连接的轻量化设计方案并修改相应横梁总成的结构;然后,综合考虑静态多工况和结构的动态频率特性,采用多目标拓扑优化的优化设计方法,得到钢铝副车架的多目标拓扑优化结构,并以拓扑优化的结果作为参考,以加工减重孔的方式对钢铝副车架进行二次轻量化设计。（3）为了验证使用刚性单元法建立的钢铝异种材料螺栓连接有限元模型在副车架结构疲劳寿命分析过程中的准确性,设计了钢铝异种材料连接件试验和仿真分析的对比验证。通过试验结果和仿真结果的对比分析,验证了方案的准确性、可行性。最后,使用名义应力法对二次轻量化设计后的钢铝副车架进行了疲劳寿命分析。（4）使用拉丁超立方采样的方法,以二次轻量化设计后的钢铝副车架的部件厚度作为变量进行试验设计;使用BP神经网络和多项式函数模型分别构建板厚与疲劳寿命、整体质量之间的函数模型;利用构建的函数模型,使用多目标遗传算法进行寻优求解。优化后的副车架在各项指标满足要求的前提下达到了良好的轻量化效果。