为了能够更好的在优化域中寻找全局最优解，将多岛遗传算法（MIGA）应用到连续体结构拓扑优化中，以二进制编码映射离散化后优化域中的单元，采用有限单元法进行适应度的求解，并将结构中连通域的个数作为约束条件加入到适应度计算中，对典型算例进行了优化设计。

将基于RAMP（rational approximation of material properties）的拓扑优化方法与商业有限元分析软件ANSYS相结合，基于ANSYS二次开发语言APDL和UIDL编制了结构拓扑优化程序，解决了ANSYS自带的拓扑优化模块中单元类型受限及不能应用于桁架结构拓扑优化的问题，拓宽ANSYS软件在结构拓扑优化方面的应用领域：该程序充分利用ANSYS丰富的单元类型、强大的计算和后处理能力，可以避免目前拓扑优化方法研究中采用其它编程语言所带来的建模、计算精度和后处理等复杂繁琐问题，有利于促进结构拓扑优化的研究和应用。以体积约束下刚度最大化C型夹结构拓扑优化作为算例，结果表明该程序能够取得良好的效果。

采用有限元法对某雷达薄壁升降塔系统的屈曲问题进行了分析,针对底部塔架抗屈曲能力弱的问题,基于多学科优化软件Isight和有限元分析工具ANSYS建立了优化模型,采用多岛遗传算法对其进行了优化,并对比分析了优化前后塔架结构的抗屈曲能力和刚强度变化,结果表明,在保证结构刚强度基本不变的前提下,优化后底部塔架的抗屈曲能力提高了26%。

针对某重型薄壁伸缩式高塔结构性能指标要求高、设计难度大的问题,为降低研制风险,采用有限单元法建立了该重型高塔结构详细的力学分析模型,对4种典型工况下的结构静动态性能进行了分析,获得了结构上详细的应力分布、变形情况和系统整体振动频率,计算结果表明,该重型薄壁伸缩式高塔方案满足各种工况下的设计要求,同时指出了目前结构设计中的薄弱部位,为该重型高塔结构改进设计提供理论依据。

针对某地面车载雷达高抗倾覆能力及机动性指标要求,采用一种基于蛙腿与调平腿组合设计的液压自动调平系统方案,建立了载车调平数学模型,提出一种新的调平腿载荷计算方法,解决了调平过程中载荷计算问题,并在此基础上,完成了蛙腿和调平腿结构设计及有限元校核。通过调平系统试验与计算数据的对比,结果表明,该自动调平系统达到预定要求,为后续类似产品设计提供了重要参考。

基于著名的通用显式有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA，对某大型发电设备转子线圈使用的非均匀大壁厚铜银合金管料的弯折成形及回弹进行了仿真分析，探讨了相关参数对仿真计算的影响，对仿真和试验进行了对比，结果表明，采用仿真分析方法能够快速有效的再现管料的弯折过程。