柴冬梅 张伟 侯晓婷 吕伟

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，长春 130011）

某大型全铝全承载城市客车车体骨架设计开发

柴冬梅 张伟 侯晓婷 吕伟

（中国第一汽车股份有限公司技术中心，长春 130011）

建立了某钢制全承载城市客车车体骨架的有限元模型，通过模态试验验证了其准确性。在钢制客车几何模型和有限元模型的基础上进行全铝车体骨架结构转化和灵敏度分析，找出对铝制客车性能参数影响较大的零部件，依据灵敏度分析结果搭建优化设计数学模型，代入基于OptiStruct求解器模块的优化软件中进行迭代优化。实车模态试验验证结果表明，优化后的全铝车体骨架在性能参数不低于钢制车体骨架的情况下，实现了38.5%的轻量化效果。

1 前言

汽车轻量化对汽车的能源消耗、污染物排放、操纵稳定性、行驶安全性、乘坐舒适性等有重要意义[1～2]。据统计，汽车每减轻其总质量的10%，燃油消耗量可降低6%～8%[3]。铝具有质量轻、成形性好、强度高等优点，近年来铝型材在车辆轻量化中的应用有不断扩大的趋势[4～5]。

目前，国内外各大汽车厂商如沃尔沃、斯堪尼亚、亚历山大丹尼斯、比亚迪等，已有量产全铝客车在英国、芬兰、马来西亚、香港、深圳等多个地区使用。但这种全铝客车指的是全铝车身骨架[6]，不包括底架部分。本文所提出的全铝客车包含全铝车身及全铝底架，克服了全铝底架设计中出现的多个设计难点，实现了真正意义上的全铝客车，可为客车设计提供参考。……