气候变化是人类面临的全球性问题，汽车行业是全球温室气体排放的主要领域之一。随着我国汽车保有量的不断提升，如何减少汽车行业碳排放是实现碳中和、碳达峰目标中的一个重要环节[1−6]。汽车轻量化就是在保证汽车强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整备质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗，降低排放污染[7]。实验证明，若汽车整备质量降低10%，燃油效率可提高6%~8%[8]。由于节能和环保的高要求，汽车的轻量化已经成为研究热点[9−17]。
轻量化材料的应用是汽车轻量化的主要方式之一，本文以PHS2000热成形钢轻量化材料替代传统高强钢，应用Hyperworks软件对白车身进行有限元仿真分析。通过建立弯曲刚度和扭转刚度工况，最终获取白车身的刚度分析结果，有限元分析数据为白车身轻量化设计提供参考。
1. 轻量化材料
热成形钢材料在成形之前需要进行加热和保温使其奥氏体化，再将加热到一定温度的板料送入带冷却系统的冲压模具内成形，并对其进行淬火，热成形钢材料从奥氏体组织转变成马氏体组织，从而获得超高强度。因此热成形钢及热成形技术成功解决了钢板屈服强度提高但成形性能变差的问题，通过对板厚减薄实现降重和节约耗材，热成形技术消除回弹影响，成形件精度高和质量好[18−22]。
本文应用的PHS2000热成形钢，厚度1.2 mm，依据GB/T228.1—2010标准进行静态拉伸实验，得到其常温下的工程应力应变曲线及淬火后的工程应力应变曲线，见图1。
2. 有限元模型建立
2.1 白车身模型建立
白车身有限元模型如图2所示，基础数据见表1。该白车身共有170个零件，在有限元模型中共有748473个网格，760932个节点，5545个焊点。白车身用材共20个牌号，28个规格，优化后热成形钢使用量占比25.3%（图2（b）深色部分）。
