随着中国经济的快速发展和全面建立的交通体系,中国汽车行业发展越来越快,同时消费者对汽车性能的要求也越来越高。所以,各大汽车制造厂商只要求汽车高效的产能是不行的,同时也要对汽车的使用性能不断的提高,才能实现企业稳定的发展。再次前提下,国内的各大汽车制造厂商不断启动新项目,主要用来研发满足市场对汽车使用性能要求的新型汽车。汽车驱动桥壳作为汽车底盘的重要零部件,合理地设计汽车驱动桥壳,满足其具有充足的强度、刚度和安全系数,是验证汽车安全性和平顺性的主要措施。本文主要以斯太尔91系列重型车的驱动桥壳为研究对象,分别对结构进行强度、刚度、模态特性、疲劳寿命等性能分析的基础上,对其进行了轻量化研究。首先,绘制三维模型并且分析受力特征,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对桥壳在四种不同的工况下进行有限元分析,按照不同的工况下对驱动桥壳的进行施加载荷,分别实行静力分析、模态分析和疲劳寿命分析,对桥壳结构的强度、刚度分别进行了验证,以及结合模态振型和疲劳寿命值,可以推测桥壳存在进一步轻量化空间。再次,对桥壳实行轻量化时,提出了拓扑优化和多目标优化相结合的轻量化研究方法。通过使用拓扑优化软件solidThinking Inspire对汽车驱动桥壳进行拓扑优化和使用CATIA对驱动桥壳模型进行模型重构设计,而且对重构模型的结构实行满足使用要求的验证分析。然后,针对拓扑优化后的重构模型,进行灵敏度分析,选取桥壳体板簧座上方变截面处壁厚、半轴套管处的厚度、桥包的厚度为设计变量,建立最优拉丁方抽样试验,通过ISIGHT多学科优化软件,结合Kriging近似模型,使用遗传算法对桥壳进行多目标优化,最终使桥壳重量减少了28.19kg,轻量化效果明显。最后,对轻量化后的结构实行有限元分析,将结果与轻量化前的计算结果进行比较分析,而且计算此结构的疲劳寿命,验证了轻量化后的结构满足使用要求,以及验证这次提出的轻量化优化方法的可实行性。