结构优化是在结构要求性能条件下实现结构轻量化设计的重要方法，也是新型结构设计的关键技术之一，广泛应用于汽车、航空、机械制造、加工工业等众多领域。本教材以机械结构为研究对象，围绕结构优化设计方法在机械结构设计中的应用，开展相关理论和方法的介绍，主要包含结构优化的建模方法、凸规划方法、非凸函数的近似方法、KKT条件、拉格朗日对偶法、优化准则法和设计参数的敏度分析方法等。本书可供大学高年级机械设计本科生或研究生使用，也可用于机械工程、结构工程、建筑等领域的技术人员参考。