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根据火炮炮塔三维实体模型和有限元网格划分的基本原则，建立了炮塔的有限元模型并进行了静态刚强度分析。参照分析结果，以炮塔护板的厚度为设计变量，两耳轴中心的位移为约束条件，进行尺寸优化，得到护板厚度的优化解；然后选取护板为优化区域，每个单元的伪密度为优化设计变量，两耳轴中心的位移为约束条件，进行拓扑优化，依据拓扑优化结果在护板薄弱处设置加强筋，以保证炮塔的刚强度和安全性。最后建立了优化后炮塔的三维实体模型，并与优化前的结构进行了对比分析，结果表明本文的分析方法对工程设计具有一定的参考价值。