为了满足厂家降低生产制造成本、提高原材料利用率的要求,因此展开对运输车辆车架结构优化设计的研究具有很强的现实意义。运输车辆的车架结构优化问题本质上是离散体的优化问题,传统的优化设计方法在这方面的研究已经取得了一定的成果,现今一些仿生学优化算法因为具有进行并行计算且对函数自身性态要求不高等特点得到了很多研究学者的关注。本文针对半挂型运输车辆的车架结构,利用蚁群优化算法对其结构进行拓扑优化,以降低结构的重量为研究目标。主要做了以下工作:首先,在介绍蚁群算法基本思想及原理的基础上,总结了国内外学者在桁架等机械结构优化设计工作方面对蚁群算法应用性及算法自身改进的研究成果,为本文应用蚁群优化算法进行车架结构拓扑优化研究提供了一些指导性思想。其次,为了便于优化计算的顺利进行,利用三维设计软件UG及有限元分析软件MSC.Patran与MSC.Nastran对原始车架结构进行了有限元分析,分析结果作为下一步拓扑优化设计时性能约束条件设定的参照。利用高级程序设计语言MATLAB,根据有限元分析方法中的基础理论和基础知识,编写了基于梁单元的车架结构有限元分析程序。最后,以车架整体质量为目标函数,在车架位移、固有频率等性能参数的约束下,对以横梁为变量的0/1规划型拓扑优化问题编写了基于蚁群算法的优化设计程序。优化过程中调用编写的有限元分析程序,解决了优化算法程序语言与有限元分析软件二次开发语言之间动态数据交换困难的问题。通过对优化后车架结构的分析验证了此方法的可行性。