起落架是飞机实现起飞着陆功能的主要装置，是保证飞机安全飞行的关键部件，因此起落架设计在整个飞机设计过程中占有重要地位。起落架的结构设计和分析是其中最基础，也是最关键的技术。20世纪90年代以来，有限元理论和计算机水平的高速发展给航空工业领域的带来了很多技术变革，各种有限元分析软件已经被广泛应用，并且逐渐走向成熟。基于有限元法的结构优化技术更是将分析与设计更紧密的联系在一起。利用有限元分析和优化软件进行起落架结构设计和分析必然是提高起落架设计水平的一个重要方向。本文以某型无人机前起落架为研究对象，基于有限元法的基本原理，首先针对起落架结构进行了静力分析，得到起落架应力情况和整体刚度情况；然后，利用有限元静力分析的结果，阐明目前CAE技术在起落架设计中的作用，展示了传统的起落架结构优化过程；最后，利用基于有限元的结构优化技术，对起落架外筒支柱结构先后进行了基于拓扑优化的概念设计和基于尺寸优化的详细设计，探讨了优化驱动的起落架结构设计方法。通过本文的研究工作，形成了一套完整的基于有限元法的飞机起落架结构分析和优化的流程，初步形成了优化驱动的起落架结构设计方法，对我国飞机起落架相关的设计工作提供了经验参考。