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本文采用显式非线性方法分析了某飞机轮挡的强度，并建立了线性静态等效模型。基于线性静态等效模型，采用拓扑优化找出结构局部区域在材料分布，重新设计后结构减重0.53kg。在优化模型的基础上进行尺寸形状联合优化，优化后减重5.79kg。最后用显式非线性方法对优化后的结构进行强度校核，优化后结构满足强度性能。采用该方法飞机轮挡共计减重6.32kg，减重百分比45.3％，减重效果显著。该方法可为同类结构设计借鉴。