纤维增强复合材料凭借其在诸多方面良好的性能被广泛应用于各个工业领域,并随着3D打印技术的逐渐成熟拥有广阔的应用前景。本文在调查总结国内外文献针对纤维增强复合材料结构的拓扑优化研究后发现,目前该材料结构在动态环境下关于表征纤维铺设角度和拓扑构型同步优化的研究较为少见。考虑到纤维增强复合材料在实际中的广泛应用,本文尝试以结构的柔度值最小化和基频最大化作为多目标优化设计内容,开展相关问题的研究,主要工作内容如下:（1）根据有限元原理获得全局坐标下的正交材料本构阵从而求得纤维增强复合材料结构的总刚度阵,以结构的柔度值最小化为目标建立基于SIMP插值格式下的优化模型,进而推导目标函数关于密度设计变量和纤维铺设角度变量的灵敏度,并借助MMA算法进行迭代优化。通过算例验证方法的有效性。（2）基于改进的SIMP插值格式研究纤维增强复合材料结构的一阶频率最大化问题,以避免SIMP法求解动力学优化问题中常出现的局部模态问题。求解改进的SIMP插值格式下的结构总刚度阵和结构总质量阵从而进一步推导目标函数关于两个设计变量的灵敏度。算例选取经典物理模型以验证方法的有效性。（3）选取合适的评价函数法方法下建立多目标优化模型,并分别推导对应模型下的目标函数灵敏度。分别求解两种评价方法下的不同权值的各目标优化结果以及结构拓扑构型和纤维方向优化结果,以前文工作获得研究对象各目标下的理想解为依据,用决定函数获取最优妥协解。最终,在最优妥协解对应的权值下的优化结果更接近于理想解。本文研究的纤维增强复合材料结构多目标优化设计在各目标下进行拓扑优化均获得了良好的结果,对今后该材料结构在更复杂的工作条件下的研究工作有一定借鉴意义。