目前常用的连续体结构的拓扑优化方法有变厚度法、变密度法及均匀化方法 。
变厚度法：以单元厚度为设计变量 ，通过删除厚度处于尺寸下限的单元实现结构拓扑的变更 ，避免均匀化方法中构造微结构的麻烦 ，因此可以较为方便地解决平面拓扑优化问题 ，但无法运用于三维结构中 。
变密度法：定义取值范围为[ 0 ，1] 的相对密度μ ，将优化目标用相对密度μ的显性函数表示 ，然后运用数学规 划法或优化准则法求解 。由于优化过程中不直接删除材料 ，对于具有中等大小相对密度的单元 ，是否删除就变得难以抉择 。
均匀化法：在拓扑优化中引入所谓微结构 ，该方法以空孔尺寸为设计变量 ，以空孔尺寸的消长实现微结构的增删 ，从而改变结构拓扑 。均匀化方法是比较流行的方法 ， 拓扑优化后单元的密度值是介于0～1 之间的连续值 ，得到的是一种比较模糊的拓扑结构 。
拓扑优化获得的最优拓扑结构形式只考虑到结构的强度 ，还需要在拓扑优化的基础上根据制造工艺、装配关系等设计要求重新设计新结构 。拓扑优化在的结构设计中已经得到广泛应用 。滑枕通常一次成型 ，属于连续体结构 ，其刚度性能直接影响到的加工精度 。因此 ，本文采用拓扑优化方法对的滑枕进行优化设计 。
2 滑枕模型
滑枕外部与其它零件装配面比较多 ，主要包括主轴箱滑块安装面、滑枕上下滑块安装面、电机安装面 ，在拓扑优化中将这些面分离出来作为非优化区 ，以保证优化后的结构能够与其他零件正常装配 。滑枕内部结构应设计成筋板结构 ，在保证强度和刚度足够的条件下减轻滑枕的重量 。滑枕的几何模型如图1 所示 。
在建立滑枕优化模型时 ，需要对滑枕结构进行模型简化 ，利用对称性简化滑枕 ，取一半模型进行优化 ，去除模型中不必要的结构 ，采用均匀化网格 ，网格大小能完全体现模型特征 。滑枕主要材料特性有弹性模量2.1×105 MPa、泊松比 0.3、密度 7.9×10-9 t/mm3 。在Hyperworks 软件中导入模型 ，结合实际装配要求 ，把滑枕的模型分为设计区域与非设计区域两部分 。对设计区域 ，其结构包络原始结构的布置空间 ，使材料在此空间内按优化要求可以重新分布； 对于非设计区域 ， 其结构形式与外形均不改变 。选取实体单元对设计区域与非设计区域划分网格 ， 网格大小为 20 mm ，单元总数目为 66 258 。滑枕优化模
型如图2 所示 。
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5 结论
对床滑枕的结构进行有限元分析 ，在OptiStruct中对滑枕结构进行拓扑优化设计 ，获得优化的滑枕结构 。最后对优化后的滑枕进行验证分析 ，结果表明优化后的滑枕结构刚度更高 ，重量更轻 ，节约原材料的使用 ，降低设计开发周期和经济成本 ，为后期对滑枕的进一步设计提供理论基础 。
