چکیده: در این پایان‌نامه بهینه‌سازی شکل سازه‌ها به عنوان بخش مهمی از بهینه‌سازی سازه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. رویکرد مهمی که مورد توجه ویژه قرار گرفته، استفاده از روش تحلیل آیزوژئومتریک به عنوان روشی جدید است. این روش با تکیه بر تکنولوژی CAD به وجود آمده و از مفاهیم موجود در آن استفاده می‌کند. روش آیزوژئومتریک از نربزها که در علم هندسه جهت مدلسازی اشکال پیچیده به کار می‌روند، استفاده می‌کند. برای بهینه‌سازی روش‌های بسیاری قابل استفاده می‌باشند، که به دو دسته‌ی روش‌های بر پایه‌ی گرادیان و روش‌های مستقل از گرادیان تقسیم‌بندی می‌شوند. روش‌های بر پایه‌ی گرادیان علاوه بر خود توابع به مشتقات آن‌ها نیز جهت انجام بهینه‌سازی نیازمند هستند. از بین این روش‌ها روش مجانب‌های متحرک (MMA) برای این منظور انتخاب شده که روشی جدید و بسیار کارآمد است. همانطور که اشاره شد تعیین مشتقات حساسیت در روش‌های بر پایه‌ی گرادیان امری اجتناب‌ناپذیر است که البته در تسریع بخشیدن به روند انجام بهینه‌سازی نیز کمک شایانی می‌نماید. در نتیجه تعیین فرمولبندی این مشتقات بر پایه‌ی روش آیزوئومتریک به عنوان بخش مهمی از این پایان‌نامه انجام گرفته است و این نتایج در برنامه کامپیوتری که در راستای اهداف این پایان‌نامه نوشته شده مورد استفاده قرار گرفته است. بهینه‌سازی دوبعدی شکل سازه‌ها با روش آیزوژئومتریک چندی قبل در سال 2008 توسط وال و همکاران انجام گرفته، اما ارائه فرمولبندی سه‌بعدی تحلیل حساسیت و انجام بهینه‌سازی سه‌بعدی شکل سازه‌ها که کاربردی گسترده در مسائل الاستیسیته دارد به عنوان دستاوردی جدید در این پایان‌نامه ارائه شده است. در پایان نیز تعدادی مسئله برای بررسی نتایج به دست آمده از پایان‌نامه ارائه شده است.