本文以某车载多管火箭炮为研究对象,对储运发射箱、起落架、回转体等关键部件进行了轻量化研究。通过分析不同的轻量化设计方法,最后采用了利用轻质材料对储运发射箱进行材料的替换和对起落架和回转体进行拓扑优化的轻量化设计方案。首先,对储运发射箱进行了轻质材料的替换,用铝合金材料替代了原来的钢材,设计了新的箱体结构,并在发射、行军、堆码、吊装状态下进行了仿真验证分析。分析结果表明:铝合金材料的箱体结构满足刚强度和使用要求,新的箱体质量为135kg,相比原来减轻了 47kg,减轻了 25.8%,轻量化效果显著。通过简化并建立了车载火箭炮系统的有限元分析模型,以非线性动力学理论为基础,完成了车载火箭炮在急刹车和两种极限角度发射工况下的仿真,并根据仿真结果,分析了该车载火箭炮在这几种工况下的安全性和关键部件的应力、位移分布情况。分析结果表明:该车载火箭炮在这几种工况下刚强度都是安全的,且关键部件起落架和回转体在结构上还留有优化的空间。根据变密度法拓扑优化理论,建立了起落架、回转体同时进行拓扑优化的数学模型,利用有限元Abaqus/ATOM模块,建立了单目标多约束的拓扑优化分析模型,对起落架、回转体进行了拓扑优化,同时优化两个部件是本文的一个创新点。根据优化结果对其进行了结构改进设计,并对优化后的结构进行了仿真验证分析。结果表明:在结构刚强度不发生太大变化的条件下,优化后的起落架减重40kg,减轻了 8.51%;回转体减重21kg,减轻了 6.45%。