随着现代科学技术的发展，工程结构分析理论与方法在不断发展。虽然有限元法的在工程领域的应用已经相当广泛，也在很多工程技术领域方面取得了一些突破性成果。但是在细观和微观上，结构经常会出现了跟经典理论相悖离的现象，宏观上对于复杂的模型或者大型实际工程问题，在应用有限元方法时却有相当的难度。偶应力理论是应力梯度理论中的一种，也是一种能够解释尺度效应的有效方法。涉及材料长度跟材料的内禀长度很近或者是更小的时候，尺寸效应会表现的很明显。将偶应力理论融于经典连续介质力学，对剪应力互等定理在微观上进行了修正。目前工程应用中，开展考虑偶应力影响的结构有限元分析和设计工作较少。本文首先介绍了偶应力理论。结合C1类偶应力理论，建立二维和三维结构分析问题的有限单元公式，基于ANSYS系统，编制了二、三维结构单元刚度矩阵计算程序，并结合UPFs，建立了考虑偶应力的二、三维结构静力和模态分析软件。采用不同网格尺寸的单元网格化措施，完成了几个典型结构的考虑偶应力的应力和模态仿真分析。给出了偶应力影响规律。而后研究了转子叶片的仿真分析和给出了二维结构的拓扑优化仿真。对于细观尺寸和微观尺度的结构，考虑偶应力进行结构分析很有必要。　　 最后，对汽车悬架的控制臂进行了结构静、动力仿真分析。得到了一些有益的结果。本文工作具有一定的工程应用价值。