在本研究中以Mircrosoft Visual C++ 6.0軟體使用C語言研發介面程式來連結有限元素軟體ABAQUS。期望除了解決傳統桿件、梁的線性分析外,也能將研究領域推廣到版、殼及非線性問題上。一般研究最佳化的人對於分析門檻較高之板殼結構或非線性(幾何/材料)並不熟悉,就算是有些熟悉,要寫一個此類分析程式所花費的時間也相當長,結合商業軟體,能解決在非線性有限分析軟體開發上的時程過長和難度頗高。 在處理結構幾何和尺寸最佳問題中,結構尺寸最佳化一般以桿件斷面積為設計變數;幾何最佳化一般則以節點位置為設計變數,我們採用循序二次規劃法來求取最佳解,在這裡使用到以C語言書寫的CFSQP(Zhou et al.)和IMSL數學程式庫。 在拓樸最佳化和形狀最佳化的部分,運用到結構最佳化演進法(Xie and Steven,1993)和改良式結構最佳化演進法(黃仲偉,2003)的理論,自行開發相關的程式碼,利用OpenGL函式庫,將迭代過程中元素移除狀況即時繪製於電腦螢幕上。