某電動車公司推出一款微型電動車，適用于保衛、觀光、代步和運輸等多種用途，該車經有限元分析表明，仍具有一定的輕量化設計空間，通過減輕車架質量，一方面降低成本，另一方面也可提高電動車的續航里程。電動車車架如圖1所示。該電動車為脊梁式結構，中部為電池框，前軸和后軸分列電池框前后。該車架采用Q235矩形鋼管，初始整備質量（含兩名乘員150Kg）653Kg。

                                            圖1 車架示意圖

        1.有限元建模

    使用Hypermesh建立車架的有限元模型，為滿足車輛行駛狀態下的極端工況要求，分別設置彎曲和扭轉兩個工況，動載系數參考相關資料設置為2.5和1.5.

    選擇以所有的桿件的橫截面寬度和高度為設計變量，為滿足制造要求，對對稱件和相關的桿件進行尺寸關聯，保證優化過程中桿件間尺寸一致，設計變量可以選擇連續尺寸，也可以根據廠商所能夠買到的型材進行離散尺寸優化。以質量最輕為目標函數，材料的屈服極限、一階固有頻率、剛度和尺寸為約束。

      2.優化結果

      經過尺寸優化，在保證彎曲剛度、扭轉剛度和固有頻率不低于優化前的同時，車架質量下降14Kg，減重幅度達到17%。