在现代反装甲战争中如何提高聚能装药射流的破甲性能是世界各国竞相研究的课题。目前，关于聚能装药破甲侵彻深度的工程计算研究已经很多，射流穿孔直径的计算研究还相对较少。射流穿孔直径是射流破甲性能的另一个非常重要的性能指标。本文通过分析影响射流形成和破甲的主要因素，对聚能装药射流特性参数的详细推导做了总结，特别注意了在计算射流形成和侵彻过程中的细节把握。经过对射流形成和射流破甲过程的系统梳理，建立聚能装药破甲侵彻深度与穿孔直径的结构解析模型。用Visual C++6.0编写了计算程序，以具体的装药结构为例进行了计算，并与实验结果进行了比较。结果表明该模型有较好的准确性，可以作为计算聚能装药射流形成和破甲的参考方法。本文研究了以影响聚能装药破甲侵彻深度与穿孔直径的药型罩顶部壁厚、药型罩内锥角、药型罩壁厚变化率、药型罩底部内直径等因素为设计变量，以侵彻深度与穿孔直径为目标函数的多目标优化设计问题。采用主要目标法，即以穿孔直径作为主要目标函数来求解该多目标优化问题。建立了基于正交试验设计法的优化方法模型，结合聚能装药破甲工程计算模型，得出求解聚能装药破甲侵彻深度与穿孔直径多目标优化问题的方法模型。用VisualC++6.0编写了计算程序，以具体装药结构为例，对设计变量进行了优化计算，优化结果表明，聚能装药射流破甲侵彻深度与穿孔直径多目标优化对聚能装药结构设计是有效的。