在飞机结构设计过程中,一些重要部位承受着巨大的集中载荷或者冲击力,这些部位一般会采用高承载接头、螺栓连接的结构形式。高承载接头承受的载荷普遍很大,因而很容易出现破坏而失去承载能力,从而影响飞机的安全。同时,尽量降低结构重量是整个设计过程中最重要的指标之一。重量的减轻能够改善飞行器的航程和作战半径、提高飞机的机动性、降低使用成本。因此,在满足力学性能的条件下尽量降低接头的重量具有重要的意义。本文基于HyperMesh软件的二次开发功能,制订了一套适用于高承载接头的优化设计流程,综合考虑了接头的布局、形状和尺寸优化变量。其基本思路是:在初始模型的基础上自动建立众多不同布局的接头模型,对每一种模型进行形状优化和尺寸优化,通过比较优化结果得到最优结果。具体流程是:首先,建立接头的有限元模型;通过静力分析,了解高承载接头结构的应力分布和传力路径,为后续优化模型的建立提供依据;其次,修改有限元模型,建立接头的初始优化模型,在初始模型上设置好形状优化和尺寸优化变量以及响应函数、约束函数和目标函数;然后,在初始优化模型的基础上进行参数化建模,自动更新设计变量和响应函数,建立完整的优化模型;最后提交分析,得到最优的高承载接头结构。优化结果表明,该方法效果明显,也同时验证了本文所提优化流程的可行性和有效性。该方法同样可以适用于类似结构的优化设计中。