本文以某自行火炮为研究对象,利用结构动力学非线性有限元理论分析火炮在射击状态下的动态强度。在动力学分析的基础上采用结构优化设计理论以及质量工程理论对托架结构进行面向产品质量的可靠稳健优化设计研究。由于传统的结构优化设计没有考虑各种不确定因素对设计结果的影响,而无法保证设计结果的可靠性和稳健性。本文将结合NCGA算法和蒙特卡罗模拟技术,使用了基于产品质量工程的6σ可靠稳健性优化设计方法,实现设计目标的6σ质量。本文所做的主要工作如下:1.建立自行火炮车.炮系统的非线性动力学有限元模型,模型中主要考虑了火炮各部件间的复杂非线性连接、接触关系、底盘的悬挂特性。计算火炮托架在方向/高低射角为0°/0°和0°/65°两种发射状态下的动力学行为。2.在多学科优化软件平台isight下,同时集成PRO/E、HYPERMESH、ABAQUS商用软件,使发挥各软件之长而成为一个能自动执行从几何建模到网格划分到有限元分析的软件系统,实现托架结构“设计—优化—再设计”的集成化与智能化。3.结合NCGA遗传算法和蒙特卡罗模拟技术,构造基于产品质量工程的6σ可靠稳健性优化设计方法。进行面向产品质量的可靠稳健性设计,以求得可靠性高、稳健性好的托架结构方案。