随着资源紧缺问题的日益突出,结构轻量化越来越受到设计开发者的重视,其中性能和材料使用之间的权衡是结构优化永恒的话题。发动机油底壳的振动是发动机噪声的主要来源,通过控制油底壳结构表面的振动响应可以起到有效的降噪作用。而且对油底壳的结构进行优化,合理分布结构特征对提高结构性能和降低质量有着十分重要的意义。本文以一款油底壳实物为研究对象,通过分析其动态特性和振动响应特性,对现有设计方案进行结构优化设计。在研究过程中探索了形状优化、尺寸优化在油底壳结构优化中的可行性,并提出了一套行之有效的优化策略。主要完成以下几方面的工作：1)建立油底壳实体模型和有限元模型。利用三维建模型软件Solidworks完成油底壳几何模型的创建,并在有限元前处理软件Hypermesh的Nastran模块中完成有限元建模。2)对初始油底壳方案进行模态和频率响应分析。通过初步摸底了解初始方案在动态特性和振动响应方面的基本信息,清楚油底壳薄弱结构和发掘优化的可能性。3)对油底壳底面进行参数化条纹优化。利用TOSCA软件中的条纹优化算法和Isight参数化优化平台实现条纹优化中设计约束的自动调整,获得合理的条纹高度组合。4)验证底面条纹优化结果。由于条纹优化结果存在复杂曲面不易于加工,对其进行二次设计后的方案相对初始的模态和振动响应特性都有很大程度的改善,1阶模态频率较初始方案提高了51.8%。并确定了后期侧壁结构优化所需考察的振动响应观察点位置。5)在条纹优化方案的基础上,对侧壁进行加强筋和滚筋两个设计方案的试验设计。利用网格变形技术实现加强筋位置的改变和滚筋的形成,简化了传统的由改变几何参数到重划网格的复杂过程,有效的提高了优化效率。6)根据试验设计分析结果筛选出用于侧壁结构优化的加强筋和滚筋的结构变量,选择合适的取值范围和优化算法。最终分别得到性能和材料合理分布的优化方案。比较两方案的优化结果得出对侧壁结构更适合采用加强筋方案进行优化。通过研究,本文为油底壳结构优化设计提供了思路和分析方法,具有参考意义。