蜂窝夹芯结构已经广泛应用于航空航天领域,特别是在现代卫星结构中,它已经成为主要的承力结构。周期桁架类夹芯结构则是近年来随着材料制备和成形加工技术的发展而出现的一类新型多功能材料,具有超轻、高比强、高比刚度、高强韧、高能量吸收等优良机械性能,以及减震、散热、吸声、电磁屏蔽、渗透性优等特殊性质,既可作为许多应用的结构材料,也可作为一些场合的功能材料,是一种备受瞩目的性能优异的多功能性工程材料。本文采用有限元软件对蜂窝夹芯结构和周期性空间桁架夹芯结构进行建模和计算,并利用结果,以结构重量和其他功能指标为设计目标,用多目标遗传算法进行多目标优化。本文共分五章,主要内容如下:第一章为绪论。简要介绍了选题的工程背景和意义,概述了蜂窝夹芯结构及周期性桁架夹芯结构的研究现状,主要包括:理论分析方法、静态实验、动态实验、多功能特性以及优化设计等方面,并对有限元法及ANSYS软件进行简介,最后总结本文的主要工作。第二章讨论了多目标优化的基本概念和常规解法,并给出了本文拟使用的非支配排序遗传算法(NSGA)和改进型非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的算法流程。第三章对蜂窝夹芯结构、周期性桁架结构从特点、制造技术、有限元计算方法等方面进行研究,并给出算例。第四章在蜂窝夹芯结构、周期性桁架结构有限元分析的基础上,采用遗传算法实现了多目标优化,并给出了算例。第五章是对全文的总结,也提出了几个可以参考本文内容进一步展开的工作方向。本文研究工作得到国家自然科学基金重大项目(10590354)和国家自然科学基金项目(10572031)的资助。