结构拓扑优化技术能够在确定的载荷及约束条件下,寻找到使结构设计目标最优化的材料密度分布,使整个结构的布局更加科学、合理,从而带来显著的经济效益。本文分析了拓扑优化领域的国内外研究现状,针对当前研究工作中存在的不足,在连续体结构拓扑优化问题建模方法、优化求解算法以及拓扑优化技术的应用等方面进行了深入研究。首先,针对拓扑优化问题数值求解算法收敛速度慢的问题,采用变密度法中的SIMP(Solid Isotropic Microstructures with Penalization)模型建模,提出了基于双点迭代的牛顿准则法(Double-point Iteration for Newton Optimization Criteria,DINTOC)。通过几个二维和三维结构拓扑优化实例测试,验证了本文所提出的方法在提升算法收敛速度的同时提高了解的质量。其次,针对设计变量迭代格式中移动极限对算法收敛速度的影响,提出了一种移动极限自适应调整机制。通过实例测试结果的对比分析,证明了本文所使用方法的高效性。再次,研究了多工况下二维及三维连续体结构拓扑优化问题,构建了基于DINTOC方法的多工况问题求解流程,通过将其应用于几个二维和三维多工况拓扑优化问题的求解,验证了本方法解决多工况连续体结构拓扑优化问题的有效性。最后,利用MATLAB软件开发了本文关于连续体结构拓扑优化的理论和技术予以支撑的原型系统,通过实例对系统进行了测试。