飞机重量的减轻能带来更高的动力、更低的油耗及减轻环境污染等一系列经济效益,因此减轻飞机上任意零部件的重量均有着重要的意义。飞机发动机支架减重的目的在于不降低支架的各项性能及不改变装配关系的前提下,减轻重量,节省材料,降低制造成本。拓扑优化设计是当今结构优化设计主要发展方向,是在一定的载荷约束下寻求载荷传递的最佳路径,将不受力或者受力较小的部分去除掉,进而达到减重的目的。拓扑优化后的零件形状复杂,加工周期长,传统的减材制造加工可行性差,很难加工出来。增材制造的出现解决了复杂构件难以加工的现状,零件的加工不受结构复杂性的限制。本文针对增材制造的产品优化设计所涉及的关键技术问题,提出一种面向增材制造的拓扑优化、模型重构、增材工艺仿真、产品检测等的全流程技术研究,大大提升了产品结构创新设计的自由性,广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。主要完成的工作和结果如下:（1）以飞机发动机支架为例,采用考虑增材悬垂角约束下多工况拓扑优化技术方法,并对优化结果进行直接模型重构和仿真验证,仿真结果表明,支架结构的强度、刚度均满足使用要求。（2）采用基于固有应变算法的增材工艺仿真技术,对优化设计后的发动机支架进行了不同构建方向工艺方案下的增材工艺仿真优化,确定了支架结构最佳的成形方案。（3）采用EOS290激光粉末床熔化成形设备,基于选区激光熔化技术,首次成功打印发动机支架结构,最终实现满足结构强度、刚度要求下减重67.66%的新型发动机支架结构,并通过逆向建模验证了支架的精度满足装配关系的需求。通过本文实现了结构拓扑优化、模型重构、仿真验证、产品检测等关键技术的一体化流程,大大提高了设计效率,实现了高效的设计、制造流程一体化,为后续的研究工作起到一定的指导意义。