重型汽车常常在复杂路面上行驶，而车桥作为重型汽车上重要组成零部件，不仅是承载件还是传力件，其受到各种复杂载荷的作用，安全可靠性尤为重要。对车桥强度分析研究的传统方法主要为试验和理论计算方法，但是传统方法往往具有设计保守性，重复次数多等局限性。而有限元方法相比传统方法，拥有更短的研发周期，更少的研发成本。基于有限元优化理论，运用有限元优化软件进行拓扑优化，合理分布材料密度，在减低自身重量的同时提高相关性能。本文以越野轮胎起重机前桥为研究对象，利用有限元方法对其进行强度分析和结构优化。主要包含以下内容：1．在不考虑主销与桥壳、主销与转向节框配合间隙的前提下建立车桥有限元模型，并完成不平路面冲击工况、紧急制动工况、最大侧向力行驶工况、加速行驶工况四个典型工况的静强度分析。2．分析出配合间隙量对主销应力的影响。3．基于配合间隙对主销应力的影响，对主销进行结构改进，降低配合间隙对主销应力的灵敏度，同时降低主销应力值。4．以体积分数、加工制造约束为约束条件，加权应变能为目标函数，对车桥桥壳进行拓扑优化，根据拓扑优化结果对车桥进行结构重新设计，并对其进行强度校核，结果表明改进后的结构在质量降低的同时还进一步降低了应力值。