相比单一材料结构,多材料结构能够根据结构不同位置的性能需求适配相应性能的材料,从而突破了整体由单一材料制造的局限。多材料结构具有更高的整体和局部性能,在工程尤其是汽车制造和航空航天领域的结构轻量化方向有广泛的应用潜力。为充分发挥多材料结构中各相材料的性能优势,可以通过多材料拓扑优化技术获得满足设计要求且性能最优的多材料结构。然而,目前的多材料拓扑优化结果往往结构复杂且可制造性较差,只能作为概念设计为设计人员提供参考,难以直接采用常规制造工艺加工获得。因此,本文基于交替激活相算法框架（Alternating Active-phase Algorithm,AAPA）,聚焦改善多材料拓扑优化结果的可制造性,主要工作如下:首先,基于AAPA框架探讨了多材料拓扑优化问题的求解流程,并从计算成本方面对算法流程进行分析并优化了求解效率。其次,基于效率优化的算法程序研究了流程中影响多材料拓扑优化结果可制造性的两个环节,即过滤方法和制造约束。在过滤方法环节,通过数值算例分析并总结了动态更新过滤半径方法下相关参数对结果可制造性的影响。在制造约束环节,基于投影方法实现了多材料拓扑优化的制造约束,并运用数值算例验证了制造约束的有效性。最后,基于图像处理技术设计了变密度法下二维多材料拓扑优化结果的后处理算法。通过对结果图像的二值化处理、结构边界和连接界面的提取、边界及连接界面平滑、简化数据和坐标转换四个阶段的处理,实现了多材料拓扑优化设计结果中间密度单元的消除和锯齿状边缘的平滑,改善了结果的可制造性。所提后处理方法成功建立了从结果图片到CAD模型的重构流程,并通过算例验证了其有效性。