Рассматривается задача оптимизации значений упругих параметров материала и формы одного из элементов шинирующего дугового протеза. Эта конструкция применяется в ортопедической стоматологии для восстановления зубного ряда. Ее оптимизируемым элементом является мягкая подкладка между базисом протеза и подлежащей слизистой оболочкой, предназначенная для уменьшения негативного воздействия жевательной нагрузки на ткани протезного ложа. В работе основное внимание уделяется вопросу определения распределения материала подкладочного слоя, которое бы минимизировало воздействие жевательной нагрузки на подлежащие ткани. Для этого используются методы математического моделирования. Предлагается распределение материала подкладочного слоя описывать с помощью скалярной функции, значения которой задают его толщину в соответствующей точке. Искомая функция определяется как предел специальной функциональной последовательности, на элементах которой последовательно уменьшаются значения ряда оптимизируемых критериев. Применимость предлагаемого подхода иллюстрируется на упрощенном модельном примере, в основу которого положена двумерная неоднородная задача упругости. Приводятся результаты численных экспериментов.