随着环境问题和能源问题的加剧,汽车轻量化技术越来越受到各大汽车厂商的重视,因为轻量化技术能够提高汽车的节能性和环保性。本文首先介绍了汽车轻量化技术的意义和方法,重点介绍轻量化方法之一的结构优化技术。并将结构优化技术结合本课题所研究的N09重型卡车驾驶室进行轻量化结构设计的研究,确定本课题的研究方法是将拓扑优化方法和尺寸优化方法结合进行优化设计。然后利用软件HyperMesh对N09重型卡车驾驶室进行建型,并利用求解器OptiStruct进行初步刚度和应力分析,在此基础上针对扭转刚度不足的问题进行了优化。具体优化方法是先利用拓扑优化技术确定组合工况的力传递路径,然后结合实际驾驶室结构形状确定尺寸优化的设计变量,通过尺寸优化设计重新设计板厚。最终得到三组优化方案,确定三组方案所考虑的重点不同。将优化结果与原始模型的分析结果进行性能参数的对比分析得到:在相同的载荷和边界条件下,优化后模型的刚度比原始模型有不同程度的提高。由于方案三的选取综合了各个方面的考虑,本文将方案三作为最佳优化方案。从节省生产成本考虑本文对驾驶室焊点进行了优化设计研究,以扭转工况作为研究工况,进行了焊点数目的优化,利用拓扑优化方法删除了对扭转工况贡献小焊点近200个,并且重新设定焊点布局,驾驶室的刚度基本不变。将方案三与优化后的焊点布局相结合作为最终优化结果,将最终优化有限元模型与原始模型在相同的载荷和边界条件下进行了CAE对比分析,各方面性能参数得到提高。从而验证了将拓扑优化技术和尺寸优化技术相结合的可行性。