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本发明公开了一种考虑极限与疲劳强度的大型风电机组轴系一体化多目标结构优化设计方法。该方法以整体轴系为设计对象，通过概念设计、构型设计与尺寸优化的三阶段一体化设计流程，在考虑低速轴、轴承座与底座相互作用的条件下，以极限强度和疲劳强度为约束，获得多个满足要求的轻量化设计方案，显著缩短设计周期并降低对工程师经验的要求。

本发明公开了一种基于混合变量拓扑优化的格构式风力机塔架设计方法及应用，本方法构建包含设计域构型参数、子域构型参数、单元密度变量的混合变量拓扑优化模型；采用双层迭代策略进行拓扑优化计算；引入节点密度过滤方法实现杆件交汇节点识别、合并与强化处理；拓扑优化输出构型完成光滑重构后，以杆件截面尺寸为变量，采用NSGA‑II非支配排序遗传算法开展多目标优化，输出Pareto最优解集，筛选得到最终塔架方案。本发明突破传统拓扑优化设计域固定的局限，降低整塔计算复杂度，改善拓扑结果杆件连续性与工程可制造性，适用于大功率高轮毂高度兆瓦级格构式风力机塔架轻量化、可制造一体化设计。