本文以惯性振动落砂机为研究对象，以有限元软件LS—DYNA、HyperMesh和ADAMS为平台，建立落砂机框体与砂箱的有限元模型，对惯性振动落砂机进行碰撞仿真分析，并针对框体进行了拓扑优化设计，提出改进意见。主要研究有：（1）在HyperMesh中建立惯性振动落砂机框体与砂箱的有限元模型，利用命令流的方法导入非线性动力学分析程序LS—DYNA中，设置落砂机框体与砂箱的接触碰撞，分析落砂机框体与砂箱碰撞后的应力，并利用Mises屈服准则进行校核，同时找出落砂机框体在工作中的薄弱部件；（2）在ADAMS中建立惯性振动落砂机的仿真分析模型，利用弹簧连接框体与地面模拟落砂机的运动，应用多刚体动力学理论，对落砂机框体与砂箱的碰撞进行运动学仿真，得到落砂机框体所受到冲击力的情况，这对以后分析落砂机框体结构强度与疲劳有重要的指导意义；（3）在Hypermesh中对落砂机框体进行拓扑优化设计，采用两种优化方案对框体进行优化，通过对两种优化结果的分析，验证优化方案的合理性，提出增加框体薄弱结构的厚度或者增加筋板的结构改进意见，以此增加框体的结构强度。