O objetivo principal deste livro é introduzir os conceitos fundamentais associados ao estudo, à compreensão e à utilização da otimização em problemas de engenharia. Dá-se especial relevo a problemas de engenharia de estruturas passíveis de serem modeladas computacionalmente. Contudo, a apresentação dos temas é, tanto quanto possível, genérica e transversal a outras áreas do conhecimento.O texto que aqui se apresenta está organizado em partes e capítulos orientados para um perfil de leitor que esteja a ter o seu primeiro contacto com a otimização através deste documento e que pretenda ganhar com esta obra competências para a aplicação da otimização não-linear em problemas de engenharia. No entanto, os capítulos avançados deste livro são também orientados para leitores iniciados e para leitores com um perfil avançado e com vastos conhecimentos em otimização em engenharia. O livro aborda os seguintes temas: fundamentos de otimização, técnicas numéricas para a resolução de problemas não-lineares, modelação numérica de materiais com comportamento termoelástico linear e a resolução de problemas de otimização topológica em cálculo estrutural. O livro também apresenta os seguintes assuntos avançados: modelação do comportamento micromecânico de materiais através de técnicas de homogeneização, com especial destaque para a homogeneização por expansão assimptótica, e a resolução de problemas de otimização topológica multiescala.Os assuntos abordados nesta obra podem enquadrar-se nos conteúdos programáticos de disciplinas de primeiro, segundo e terceiro ciclos de cursos de diferentes áreas de engenharia de universidades e institutos politécnicos. Devido ao seu teor avançado, certos conteúdos enquadram-se em trabalhos de investigação ao nível do doutoramento.