提高汽车制造的自主创新能力和研发水平的核心问题在于研发商用车整车结构概念设计的新技术和新方法。而整车结构创新的设计过程从本质上讲是寻找整车结构和各部分零部件达到一定程度上的经济性以及性能指标的优化过程。同时,此优化设计过程也可以视为一个迭代设计过程。从二十世纪九十年代开始,国内外学者都加大了对结构的拓扑优化方法以及其技术的研究力度,并取得了众多的研究成果。国内外众多学者均已认识到拓扑优化方法对产品结构概念设计是非常有效的,因此他们希望可以把传统意义上的产品结构的设计过程改为比较先进的依托于拓扑优化的整体结构及其零部件的设计过程。在重型商用车的研发过程中,其工程结构通常有三种优化方法,即拓扑优化、形状优化和参数优化。这三种方法都能成功地应用于各种车辆整车的性能优化和其单个零部件的减重优化、结构优化设计中,而且已经取得了很大的成效。本文利用静态拓扑优化理论在整车环境下对车架进行扭转工况和弯曲工况的静力分析,在综合考虑实际情况后提出最优的优化方案。利用Hyperworks软件中的Hypermesh模块对整车建立有限元模型,然后利用Radioss模块对模型进行计算。本论文提出的静态拓扑优化理论,旨在不改变刚度的前提下减轻车架重量。通过分析车架各部件的静态刚度灵敏度,计算其灵敏度系数,最终找到可设计元件。根据灵敏度系数具体数据,在参考原设计方案和实际情况后提出新的优化设计方案。将优化后的车架在整车环境下进行扭转工况和弯曲工况的静力分析,并把优化前、后的强度进行对比,可以验证本文提出的静态拓扑优化理论有较强的可行性和适用性。