在过去的四十年中，结构优化设计无论在其理论还是在应用方面都取得了很大的进展。当前，结构的尺寸、形状优化已经比较成熟，而确定结构单元、节点及内部边界空间连接的拓扑优化成为新的研究热点。本文将针对某发射装置的上架进行减重研究，主要从尺寸、形状和拓扑方面来进行优化，以重量最小为优化目标，位移、应力及一阶失稳模态为约束条件，在保证上架强度和稳定性的前提下，取得了比较显著的减重效果。 本文主要研究的内容包括：应用ANSYS软件对发射装置上架进行静力学分析，得到下一步优化所需的三个性能参数：设计减重方案，确定参数取值范围，并利用ANSYS中的APDL语言进行参数化建模；确定优化数学模型，并在iSIGHT优化软件中完成集成ANSYS、参数表设置、试验设计及优化规划等操作，应用多岛遗传算法作为全局优化算法，实现加强筋的尺寸优化；在上述优化后再运用双方向结构渐近法(BESO)进行上架侧板的拓扑优化，改善结构的传力路径，进一步减轻了结构的重量；采取平均边界节点、利用B-spline曲线拟合的方法进行锯齿形边界的光滑化。