在風電機組大型化和朝深遠海復雜惡劣環境發展的背景下，結構設計成為制約風電機組發展的瓶頸之一。在該背景下，本書圍繞著結構輕量化手段之一，即拓撲優化方法開展研究，第1章綜述了海上風電機組零部件優化設計，圍繞著海上風電機組的兩類特殊問題，即抗疲勞和瞬態動力學拓撲優化方法進行綜述；第2章提出連續體結構抗疲勞拓撲優化方法，重點是推導了累積疲勞損傷敏度表達式和其懲罰列式；第3章在第2章基礎上，引人增廣拉格朗日函數求解單元疲勞損傷約束的優化問題；第4章則將增廣拉格朗日函數延續至靜態最大位移約束拓撲優化問題；第5章延續了增廣拉格朗日函數在瞬態動力學問題中的應用；第6章、第7章針對海上風電機組導管架和三腳架支撐開展相應拓撲優化設計研究，通過與參考結構對比的方式，驗證了提出方法的可行性和優越性。
本書可作為風電相關專業結構優化課程的教材，也可供其他專業和有關工程技術人員參考。