降低结构重量一直是飞机设计中追求的重要目标。因此,对起落架系统中的结构进行优化从而降低冗余重量就变得非常重要。轻量化设计一般分为两类,一是采用更轻质的复合材料进行结构制造,二是对力学结构进行优化设计。本文便是从第二个角度出发,将一种数学领域中的曲面,三周期极小曲面应用在结构优化设计中,为解决工程问题提供新的方向。本文以起落架中的斜撑杆作为研究对象,建立了撑杆的三维模型,分析其实际工况,并简化为受压以及受拉两种情况。后导入有限元分析软件ANSYS中进行力学计算以及分析。随着3D打印技术的发展,各种复杂内部以及曲面结构的生产制造成为了现实,三周期极小曲面便是受益者之一。本文利用三周期极小曲面具有多种优良力学性能的特点,以P曲面为例,通过更改撑杆的截面外形,将P曲面通过布尔运算的方式与撑杆进行结合。并通过控制周期壁厚曲率等参数对P曲面结构撑杆进行计算分析。静力学分析表明,优化后的P曲面撑杆相对原始杆件力学性能有了一定程度的提升,最大应力与结构质量均有一定程度下降,并且有效地改善应力集中的现象,降低结构断裂的风险。随着周期数的增加,最大应力小幅增加,但总体仍小于工字形结构。瞬态动力学分析结果显示,相对于优化前,两种P曲面撑杆在承受冲击载荷时的最大应力均大大降低,且与静力学分析不同的是,随着周期的增加最大应力逐渐下降。动力学分析结果表明了P曲面结构应用在杆件中时,在承受冲击载荷方面明显优于原结构。