结构优化设计是近几十年来发展起来的一个新兴领域，它克服了传统经验设计的诸多局限，在许多领域有着非常广泛的应用，它在火箭炮结构设计领域的推广及应用，必将对火箭武器技术的发展起到积极的推动作用。 本文以某防空火箭炮托架为研究对象，在保证强度和性能的前提下，对其进行了尺寸、形状层次上的优化，取得了比较明显的减重效果。主要内容包括：①建立托架等部分的有限元模型，并进行模态分析和瞬态响应分析，为托架的结构优化提供了理论依据和性能约束；②为降低优化难度、提高求解效率和精度，采用结构多级建模和多级优化的策略，将托架分为框架和底盘两部分分别进行建模和优化；③在PATRAN环境下应用PCL语言建立了托架的参数化有限元模型，并实现了NASTRAN自动提交和所需结果的提取等过程；④研究了iSIGHT优化软件过程集成、参数表设置、试验设计、优化规划等应用；⑤在iSIGHT优化平台上应用试验设计和全局优化的组合策略分别对框架和底盘进行了结构优化，试验设计应用正交设计方法，全局优化应用多岛遗传算法；⑥对应用了新托架的火箭炮仿真模型进行发射动力学分析，验证了炮口振动和初始扰动。