该文研究的主要内容可分为两大部分:a.由于该论文的所有研究工作都须应用有限元结构分析软件进行,作为课题研究的准备阶段,为熟悉这一软件,该文先对用于拆装塔型井架的悬转扒杆进行了结构分析.通过将悬转扒杆结构简化为梁-杆单元,进行有限元离散,对扒杆在井架最上和最下两个极端位置进行了有限元计算,主要分析了扒杆在水平吊重和垂直吊重,单臂吊重和双臂吊重等工作状态下结构的受力情况.针对悬转扒杆中的套筒结构,提出了以弹性边界单元,取代套筒的约束作用的方法.以便直接用通用有限元结构分析程序分析带有套筒的复杂结构,将问题分解、简化.b.进行了连续体结构在应力和位移约束下的结构拓扑优化,并将其应用于汽车车架的优化中.该文对平面弹性体和受弯薄板结构进行了应力和位移约束下的拓扑优化设计研究.采用分级优化技术进行优化.即根据约束条件的不同,将结构优化分级进行,每一级优化只处理一类或一种约束条件.对于优化中的位移约束,分别推导了平面弹性体结构和受弯薄板结构位移计算的莫尔积分公式,提出了与通用程序相配合的位移计算方法.以此作为位移约束,用处理位移约束的最速下降法进行位移约束处理,并分别给出了算例;最后,将这一方法应用于实际中,对汽车车架进行了拓扑优化.