没有将此方法应用到汽车结构轻量化当中，但是他的理念却为以后轻量化的研究人员给予了重要的参考[16]。
以上是国外拓扑优化研究的现状，可见国外对于这一块的研究还是比较早。国内相对于国外要晚几十年，在工程中的运用也开始增多。
国内的学者在该方面研究的成果则主要体现在以下三点： ①将拓扑优化的相关理论知识应用到结构设计的起始阶段，首先对结构进行布局上的优化，从而得到科学的初始结构。如2002年，一汽技术中心的李红建等人，在“汽车车身复杂钣金件的拓扑优化设计”一文中[17]，结合零件的造型、约束、受力和模态等特点，对汽车车身复杂钣金件进行了拓扑分析和设计。利用激光模态分析仪对实物进行了模态测量，分析结果和测量结果基本一致。从而验证了拓扑优化方法可以用于复杂钣金件的设计，并可以获得最佳的结构和力学特性。
图9 初始设计方案A和拓扑优化方案B
②在电动改装车身设计过程中充分运用拓扑优化进行轻量化设计。如同济大
[18]
学高云凯等人在电动改装车的设计中，将拓扑优化方法运用到该车的车身结构设计中：首先应用有限元软件建立改装轿车车身的优化空间，随后以多个载荷工况和参数作为状态变量，通过节点密度法计算得到了最优化车身结构。对得到的优化结果进行可制造化处理得到新的结构几何模型；对新结构的强度、刚度和振动模态进行了分析，获得了最终车身结构。优化后车身壳体一阶扭转和竖直一弯模态频率分别比优化前提高了约27%和8%。
图10 拓扑优化前后下车身模型
③利用有限元法对车身骨架进行合理优化，使其各项有关性能都有所增加。 同济大学高云凯等人根据某城市公交客车初步确定的造型和总布置的要求, 为了能在车身的概念设计阶段获得该客车车身骨架的合理布置方案, 在车身结构设计中引入了拓扑优化的设计方法, 并且将该优化结果应用于指导设计[19]。目标函数是使整车结构的柔度最小，约束位置是钢板弹簧位置，优化方法为变密度法。拓扑空间见图11，约束位置见图12。拓扑优化过程中队牛腿、底架、左右侧围、顶盖等进行了优化设计，满足了一般城市公交客车的实际装配和功能要求。
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图11 客车车身拓扑空间
图12 约束条件
由此可见，拓扑优化正逐渐成为车身轻量化设计过程中进行结构优化的主要方法。
4 展望
4.1 结构优化方法的结合使用
在三种不同层次的优化方法中，尺寸优化是最直观的一种优化方法。而拓扑优化可以确定材料在空间的最佳分布，因此结合尺寸优化和拓扑优化进行轻量化设计可以很好地发挥两者的优势。所以在以后的结构优化中，结合多个层次的优化方法进行优化的情况将会越来越多。 4.2 拓扑优化的未来
? 在模型构造上寻求新的途径。结合工程具体问题进行拓扑优化设计的研
究, 使之更接近于实际[20]。
? 可靠性的优化。结构的可靠性正日益成为现代结构设计的重要指标, 基
于可靠性的拓扑优化设计应该是将来的一个研究方向。
? 平行算法。结构优化的巨大计算量, 要求更快的计算机处理速度, 平行
处理是提高计算机处理速度的重要技术。
? 软件开发。研发一批直接面向实际问题的专用的结构优化软件，软件应
具有友好的用户界面，适宜的图像处理模块，实现优化过程与成果的可视化。
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