为了提高铁路客运的经济和社会效益,长期以来世界各国一直把提高客运列车速度作为首选措施。而转向架轻量化技术作为高速列车关键技术之一,对机车车辆的提速起着重要的作用。本文首先依托结构优化设计理论及ANSYS参数化设计语言APDL(ANSYS Parametric Design Language),对ANSYS的单元生死功能进行了二次开发,用于转向架构架内部筋板的拓扑优化分析,从而定量的确定筋板位置;随后在拓扑优化最优拓扑的基础上,应用ANSYS的优化功能,对构架的板厚进行了尺寸优化,得到静强度和疲劳强度均满足要求的构架,同时,构架的质量得到了减轻。通过优化前、后构架相关参数的比较,得知优化后的构架整体的应力分布更加趋于均匀。在实现等强度设计的同时,达到了构架轻量化的目的。本文的结论为构架内部筋板的布置提供了可信的依据,优化方法为其他类型构架的轻量化设计提供了有益的借鉴,同时,对结构拓扑优化进行了初步的探讨。本文所有的分析运算、数据优化都是通过APDL语言来完成的,其参数化功能不仅易于修改模型,而且编写的宏程序也可以加快分析运算及后处理的速度,减小有限元模型所占用的磁盘空间。