在卫星发射过程中,由运载火箭发动机所产生的振动载荷和冲击载荷会通过星箭连接处的锥壳适配器传递到卫星上,因此对卫星所处工作环境力学性能的改善显得尤为迫切。随着航天领域对整星隔振能力要求的提高,研究减小星箭适配器的重量、增大卫星有效载荷的方法,已成为整星隔振领域中重要的研究方向。本课题针对锥壳型星箭适配器进行拓扑优化研究,从结构轻量化和改善卫星力学环境的角度出发,对锥壳型适配器进行结构优化设计,主要研究工作如下:1.介绍了拓扑优化的基本内容,分别针对单目标和多目标工况建立锥壳结构的数学模型,并深入讨论了折衷原理在多目标优化中的应用。建立了基于质量要求为目标的单目标优化流程,结合锥壳结构的主要工况条件对四个算例进行单目标优化设计,分别针对轻量化和改善卫星力学环境进行了单目标优化,对比分析了优化前后锥壳结构模型的力学特性。2.分别对静载荷多工况和多工况多目标情况下的锥壳结构进行优化设计。根据单目标优化的结果来确定多目标优化中的子目标,利用折衷原理将多个子目标转变成一个综合目标进行优化设计,通过对不同子目标赋予不同的权重系数来得到不同倾向的优化结果。从多目标优化结果可以看出,最终的优化结果是各个子目标向综合目标的妥协,对于多目标优化中的子目标函数存在单调性相反的情况,最终优化结果可能与某些子目标理想结果存在较大偏差。3.以原始结构和优化后结构作为实验对象,分别进行静力学和动力学对比实验。利用静力学测试系统测量了两种锥壳的挠度,利用锤击法测量了两种锥壳的固有频率。通过对比仿真数值和实验数值验证了仿真结果的合理性,从而也验证了拓扑优化对锥壳结构的优化设计的正确性。