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近年来,柔性铰链在航空、船舶与机械制造等重要的工程领域应用十分广泛。在实际的工况中,柔性铰链往往受到外界载荷或者其他各种因素的持续作用,容易导致机构发生屈曲失效,从而降低了可靠性,更可能导致一系列的安全问题。本文首先分别采用无单元伽辽金法(EFGM)、有限元法对直角深切口柔性铰链平行四杆机构的屈曲失效进行分析;然后基于层次分析法(AHP)、正交试验设计和ANSYS技术建立了直角深切口柔性铰链平行四杆机构优化设计模型,找出最优结构参数设计组合,提高机构的稳健性,其主要研究工作如下所示:(1)针对直角深切口柔性铰链平行四杆机构屈曲失效分析的问题,提出一种基于无单元伽辽金法(EFGM)的直角深切口柔性铰链平行四杆机构屈曲分析方法。首先依据EFGM选取合适的形函数、权函数以及边界处理方法,然后基于直角深切口柔性铰链平行四杆机构建立其屈曲数值模型,进行Matlab程序编写,迭代求解出相关数据,并且依据数值模型在不同弹性铰链的刚性杆长度与柔性部分长度之比的情况下进行屈曲失稳分析,来进一步验证该数值模型的可行性与准确性。(2)针对直角深切口柔性铰链平行四杆机构无单元迦辽金法数值模型(EFGM)有效性与可行性的问题,采用有限元软件ABAQUS对其进行特征值屈曲分析与非线性屈曲分析。首先建立直角深切口柔性铰链平行四杆机力学运动模型,然后使用ABAQUS软件分别进行特征值屈曲失稳分析与受多种非线性因素影响后的非线性屈曲失稳分析,将仿真结果与数值模型的计算结果进行对比,由此说明了直角深切口柔性铰链平行四杆机构无单元伽辽金法(EFGM)数值模型的可行性与有效性。(3)针对直角深切口柔性铰链平行四杆机构在参数优化设计过程中难以构建优化设计模型,不易得到最优参数设计组合的问题,提出了一种基于层次分析法和正交试验设计的参数优化设计。首先建立平行四杆机构运动模型,导入有限元软件ANYSYS进行正交试验,获取试验数据,然后基于层次分析法的理论构建直角深切口柔性铰链平行四杆机构优化模型,对试验数据进行参数优化分析,有效直观的获悉选取的结构参数与响应目标的相关程度,得到一个量化评价结果,有效的解决了平行四杆机构在优化设计过程中难以保证全局参数最优的问题,从而获得符合约束条件下优化设计的方案。通过算例验证,得到了最优组合,有效的提升了机构稳健性,为柔顺机构的优化设计提供一种新思路,也具有较好的推广价值。