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本课题受国家自然科学基金项目“几何约束条件下连续体结构拓扑与形状统一优化设计方法研究(50975107)”的支持。针对当前拓扑优化设计方法不能与形状优化、尺寸优化相融合的问题，本文提出了一种参数化水平集拓扑、形状、尺寸统一优化的方法，并将其推广到连续体结构的刚度设计，动力学优化设计中。首先，本文介绍了标准水平集法和参数化水平集法的基本理论，并分别比较了其优缺点。在此基础上，针对规则孔洞的尺寸或位置设计问题，将规则孔洞作为几何约束，提出了一种参数化水平集尺寸优化设计方法，该方法同时包含了隐式表