該成果用于考慮材料--結構--工藝--性能的多因素和多層次相互影響的材料和整體結構多功能化設計建模、材料、機械產品和建筑結構創新設計開發, 以及提供復雜載荷工況下增材制造材料和整體結構多功能化創新設計技術與軟件系統。該成果在增材制造產品和建筑結構創新設計方面具有高效和高性能及低成本優勢。 

該成果在國家”863”和多項國家自然科學基金的支持下取得一系列創新性研究成果: (1) 發明了一種基于材料破損約束的連續體結構拓撲設計建模及優化設計方法; (2)發展了多載荷工況下多相材料結構的拓撲優化設計方法;(3) 研制了涉及靜、動力學要求的柔性機構創新設計技術;(4) 提出了解決應力集中和奇異問題、最大應力波動問題、分析和計算量大問題和病態載荷工況問題等的關鍵技術; (5)打通了技術工藝, 開發了長度尺寸控制和多個制造工藝要求的約束表征及模型化技術;(6)發展了復雜載荷環境下結構靜、動力學性能要求的拓撲優化的灰度單元抑制方法和考慮邊界光滑化的結構優化模型化方法；(7)在國內, 率先研發了考慮智能制造約束的功能特征空間布局和支撐結構構型的復雜集成結構優化技術和與軟件系統;(8)率先研發了多功能化材料的創新設計技術;(9) 研制了整體結構多功能化創新設計技術平臺和工業應用技術。