多工况多目标的拓扑优化是结构优化设计中的难点和重点,以某卡车车架为研究对象,运用结构优化软件Hyper Works中的Optistruct优化模块,建立卡车车架有限元模型,以弯曲工况柔度最小化、前扭转工况柔度最小化、后扭转工况柔度最小化、自由模态中一阶弯曲频率最大化为目标进行多目标拓扑优化和以质量最小化为目标的尺寸优化。在单工况单目标的拓扑优化结果下,建立基于折衷规划法的多目标多工况拓扑优化数学模型,使用正交实验法确定各目标的权重因子,对车架进行多目标拓扑优化设计,经比较该方法的优化效果优于经验法确定的权重因子。在多目标多工况拓扑优化的基础上,得到卡车新车架的材料分布云图,重构车架模型,以质量最小化为优化目标,对卡车车架各横纵梁进行尺寸优化设计。在多目标拓扑优化和轻量化尺寸优化的基础上,建立卡车新车架的有限元模型,进行新旧车架的静动态性能对比分析计算,新车架的刚强度以及一阶弯曲频率均有一定程度的提高,质量有所降低。