车架作为重载汽车的承载基体,承受来自汽车部件、货物以及外部载荷的力及力矩,必须保证其有足够的刚度和强度,深入分析车架的力学性能是车架设计,优化的基础,同时也是保证整车性能的关键。因此,对车架的研究具有重要意义。　　本文以某公司混凝土搅拌车车架为研究对象,以提高车架强度、刚度和可靠性为目的完成新型车架优化设计。通过在 HyperMesh中建立车架有限元模型,分别对车架进行静态、动态有限元计算,获得车架在弯曲、扭转、紧急制动三种工况下的应力应变参数,以及车架的模态和瞬态响应情况;在车架静、动态承载研究的基础上,使用基于变密度法的多目标拓扑优化方法对车架实施优化设计,通过修改原有车架模型,调整相关参数,给出了新型车架的设计方案;通过 RADIOSS软件对优化后的设计方案进行仿真验证。　　研究成果表明:原有车架虽然在静态工况下危险截面最大应力低于材料许用应力,但在整体强度上有富余,存在大量可优化空间;在承受瞬态载荷时车架与悬架连接处存在不合理应力集中,容易出现断裂等安全隐患;根据多目标拓扑优化结果,本研究提出在车架前端设计一根新横梁和重新布置第一、第二横梁位置。经仿真验证,新车架各静态、动态指标均有较大幅度提高。