随着石化能源、轨道交通、航空航天工业的飞速发展与钛合金等新型材料的推广应用,石化管道、高速列车、航天飞行器中所需主要构件向大型、复杂、高精度成形的方向发展,对拉伸液压机的设计制造提出了更高的要求。本文针对拉伸液压机设计过程中的立柱与上梁间开缝的问题、机身结构优化忽视预应力的问题、压制性能缺乏综合性验证等问题,提出了拉伸液压机预紧方案设计与压制性能优化仿真技术,并将其应用于拉伸液压机的实际设计开发过程中。论文的主要研究内容包括：第一章概述了拉伸液压机设计技术的发展现状,综述了液压机本体结构设计优化与性能仿真技术的研究现状,指出了拉伸液压机设计过程中存在的问题,给出了全文的研究内容与结构框架。第二章提出了基于序贯近似的拉伸液压机机身预紧方案设计方法。分析了拉杆立柱刚度比、拉杆偏置量等对机身整体性的影响,基于kriging序贯近似建模方法,建立了以各影响因素为设计变量、临界载荷系数为目标变量的预紧方案设计模型,提出了拉伸液压机预紧方案求解流程。以150MN拉伸液压机预紧方案设计为例,验证了该方法的有效性。第三章提出了基于体胞演变的拉伸液压机立柱结构参数优化方法。研究了多面体夹芯结构体胞的演变机理,提出了含多面体夹芯结构的新型液压机立柱,以演变参数为设计变量,立柱质量为优化目标,预紧连接、强度和刚度为约束条件,建立了基于径向基函数近似方法的新型液压机立柱结构参数优化模型,并采用遗传算法获得模型最优解。基于150MN拉伸液压机运行工况,验证了该结构与优化方法的可靠性。第四章提出了基于构件化的拉伸液压机压制过程性能仿真方法。基于仿真领域的差异性,从运动学、动力学与静力学角度将拉伸液压机压制性能分解为活动横梁运动、机身振动和部件刚度三个方面,实现拉伸液压机压制过程多学科性能仿真。以150MN拉伸液压机为例,建立了该液压机压制性能解析树,对活动横梁运动及下横梁刚度进行了仿真分析。第五章结合实际项目,开发了拉伸液压机本体结构设计与优化仿真系统,并在企业中得到实际应用,验证了本文所述方法的有效性与系统的可行性。第六章在总结全文研究内容的基础上,对课题今后的研究方向进行了展望。