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激光选区熔化成形（SLM）是一种典型的快速成形技术,为复杂结构的整体化制造提供了新方法;拓扑优化是一种根据优化目标与几何约束,寻求结构材料最优分布的自动优化设计方法。因此,拓扑优化与SLM结合为实现结构轻量化设计与制造创造了机遇,但悬角约束的存在严重制约着拓扑优化结构的性能,所以本文深入研究了面向SLM悬角约束的Ti6Al4V拓扑优化结构的设计方法、试验验证,以及拓扑优化软件的二次开发,主要研究内容及成果如下:（1）研究了基于SLM悬角约束的拓扑优化方法。详细分析了悬角滤波器方法,结合变密度法,建立了基于SLM多角度悬角约束的拓扑优化模型。通过2D与3D算例验证了该方法的正确性,实现了理论的自支撑结构设计。（2）研究了基于SLM悬角约束的拓扑优化结构的成形质量及力学行为。以MBB梁（Messerschmidt–B（?）lkow–Blohm beam）为模型,对自支撑拓扑优化结构的设计、成形质量及力学性能进行了详细分析与比较。结果表明,SLM成形拓扑优化结构具有良好的成形质量与力学性能。当体积分数f＞0.3时,MBB梁才能被SLM成功制造,且MBB梁的成形质量较好。f=0.4～0.7时,等截面MBB梁（2D,CS-MBB）有结构中细杆断裂与施力位置的压溃失效两种模式;而变截面MBB梁（3D,VS-MBB）梁只有施力位置的压溃失效一种失效模式。VS-MBB梁的整体性能优于CS-MBB梁,且f=0.4左右时,VS-MBB梁具有最好的成形性与最高的比刚度。ABAQUS仿真模拟结果与试验结果在15%误差内吻合较好。（3）研究了面向SLM悬角约束的拓扑优化程序二次开发。基于ABAQUS二次开发工具Python与MATLAB开发了悬角约束拓扑优化插件,实现了考虑悬角约束的三个算例的自支撑拓扑优化设计,为后续研究提供了指导。