稳健设计，是关于产品质量和成本的一种工程设计方法。它主要应用在产品设计或工艺设计阶段，通过优化设计参数达到减小波动提高产品／过程质量的目的。它能使产品满足高性能、低成本、高抗干扰等能力。在聚能装药结构中，某些因素如药形罩锥角、壁厚和罩高等微小的变化都对破甲效应的影响非常明显，而由于材料性能、工艺制造等原因，使聚能装药的结构参数都或多或少存在误差及不确定性，变动也就不可避免的存在了，因此有必要对聚能装药结构进行稳健设计，即既要求破甲深度越深越好又要求穿深的跳动量越小越好。本文对聚能装药破甲基础理论进行了研究，分析了影响破甲的因素，建立了聚能装药结构解析模型，设计了聚能装药结构解析计算程序。在此基础上，系统分析了结构稳健设计的理论与方法，建立了以聚能装药结构设计参数(如药形罩锥角、壁厚、药形罩内径、罩高等)为设计变量，考虑结构的不确定波动因素(加工误差和精度等)，以加工公差为误差因素，以射流侵彻深度为输出特性，分别以破甲深度的望大特性信噪比、破甲深度的均值及其波动量的综合指标作为稳健性指标的稳健性设计模型。采用基于改进遗传算法的优化方法，对聚能装药结构进行了稳健性设计，编写了稳健设计程序，优化出破甲穿深大跳动小的稳健设计方案。以单锥罩聚能装药结构设计为例，验证了所提出的聚能装药结构稳健设计方法及计算程序的可行性。结果表明，基于改进遗传算法的聚能装药结构稳健设计的寻优计算过程稳定，收敛速度较快，具有一定的工程应用价值。