本文以某载货车边梁式车架为研究对象,采用HyperMesh壳单元建立了该车架的有限元模型,对其结构进行了静态和动态有限元分析计算,分析了该车架的强度及模态,验证了车架的设计。在此基础上,采用现代CAE优化技术——基于有限元方法的拓扑优化技术对该车架的拓扑结构进行修改设计,并对优化后的模型进行静态特性分析及动态特性分析,初步探讨了车架的刚度及模态性能,以期获得车架结构更好的静动态特性,为该载货车车架设计提供理论依据。同时,将拓扑优化技术应用在车架设计中,丰富和发展了车架现代设计方法,对提高我国的车架分析设计水平具有积极的意义。本文研究表明,该载货汽车原车架的设计强度满足设计要求,模态分析表明原有车架整体动态特性也符合设计要求。优化分析研究表明,经拓扑优化后,该车架各项静动态特性参数指标除质量外均有不同程度的提高。其中,扭转应力大大减小,一阶扭转频率有所增加。由此可以得出结论,在工程实际中,基于有限元方法的拓扑优化技术应用在车架设计方面是可行的,采用此项技术可以大大提高车架的整体性能。对其增加的重量,可以通过后续的尺寸和形状优化等进行轻量化再设计。