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1引言结构拓扑优化又称结构布局优化，是一种根据载荷、约束及优化目标寻求结构材料最佳分配的优化方法。结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式，根据结构的类型和形式、工况、材料和规范所规定的各种约束条件（如强度、刚度、稳定、构造要求等），提出优化的数学模型（目标函数、约束条件、设计变量），然后根据优化设计理论和方法求解优化模型，以获得最佳的静力或动力等性态特征。结构优化设计集计算力学、数学规划、计算机科学以及其他工程学科于一体，