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结构优化设计的目的是设计出能满足所有边界条件同时某个性能指标达到最优的结构。在多数情况下,结构优化设计可以迅速提供一个经济有效的解决方案。然而,通过结构优化方法设计的结构由于缺少结构冗余,故而对局部破坏非常敏感。为了保证结构能在受到局部破坏后仍能保证工程需求,需要在结构设计初期就将局部破坏加以考虑。本文以二维桁架结构为研究对象,提出了失效-安全拓扑优化算法,并围绕这一点展开了深入研究。首先,本文针对二维桁架结构的拓扑优化设计进行了探讨,介绍了工程应用较多的固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)。第二,