在风电机组大型化和朝深远海复杂恶劣环境发展的背景下，结构设计成为制约风电机组发展的瓶颈之一。在该背景下，本书围绕着结构轻量化手段之一，即拓扑优化方法开展研究，第1章综述了海上风电机组零部件优化设计，围绕着海上风电机组的两类特殊问题，即抗疲劳和瞬态动力学拓扑优化方法进行综述；第2章提出连续体结构抗疲劳拓扑优化方法，重点是推导了累积疲劳损伤敏度表达式和其惩罚列式；第3章在第2章基础上，引人增广拉格朗日函数求解单元疲劳损伤约束的优化问题；第4章则将增广拉格朗日函数延续至静态最大位移约束拓扑优化问题；第5章延续了增广拉格朗日函数在瞬态动力学问题中的应用；第6章、第7章针对海上风电机组导管架和三脚架支撑开展相应拓扑优化设计研究，通过与参考结构对比的方式，验证了提出方法的可行性和优越性。
本书可作为风电相关专业结构优化课程的教材，也可供其他专业和有关工程技术人员参考。