Topologieoptimierung ist ein numerischer Entwurfsansatz, der die optimale Materialverteilung in einem definierten Designraum für gegebene Randbedingungen und Zielfunktionen berechnet. Typische Ziele sind Minimierung von Gewicht bei vorgegebenen Steifigkeits- oder Festigkeitsanforderungen, aber auch thermische oder akustische Kriterien. Methoden wie SIMP, Level-Set oder Topologiegradienten koppeln Finite-Elemente-Analysen mit Optimierungsalgorithmen und sind zentral für additive Fertigung.