结构优化设计是近几十年来发展起来的一个新兴领域，它克服了传统经验设计的诸多局限，在许多领域有着非常广泛的应用。减轻武器重量，提高机动性，是现代战争的需求，也是今后武器研发的发展趋势。本文以某舰炮为研究对象，在保证强度和性能的前提下，对其托架进行了有限元分析和拓扑优化，取得了很好的减重效果。主要内容包括：①用PRO／E软件对该舰炮进行了三维实体模型建立。为建立动力学等效模型提供了必要条件。②对该舰炮进行了动力学仿真，得到了该舰炮相关关键部位的具体载荷参数，为有限元分析和拓扑优化做好准备。③建立该舰炮托架部分的有限元模型，分两种工况，对模型进行了有限元强度分析，得出关键部位的位移和应力值分布。④运用结构优化的理论和方法，对该舰炮托架部分进行了拓扑优化，使其在满足强度和精度的要求下，尽可能多地减轻重量。⑤采用带有制造工艺约束的优化技术对回转支撑进行了优化，使得优化后的部件减重明显且便于制造。⑥对优化后得到的两个部件模型进行了分析，对比了优化前后的特性变化。结果表明，优化后部件强度和精度满足要求，且对舰炮的影响较小，优化是比较成功的。