火炮总体结构优化设计是火炮零部件优化设计的前提和基础，研究火炮总体结构优化设计方法对新型火炮的研制具有提高研制速度、改善火炮总体使用性能、发挥火炮总体结构和零部件最大潜力等重要意义。 本文应用有限元法，计算智能及数据挖掘技术在火炮总体结构优化设计中进行研究。主要完成了以下工作： 采用有限元仿真和建模方法，借助有限元仿真软件，提出了一种使用梁单元对火炮总体结构非线性有限元模型建模的新方法，用于牵引火炮的动力学仿真；根据火炮发射动力学理论和有限元法提出了对火炮反后坐装置的有限元模拟方法。 将遗传算法，数据挖掘和参数化建模相结合，提出了一种针对全炮总体结构优化设计的多目标，多结构参数优化设计方法；对火炮总体结构参数与火炮使用性能之间的关系进行了参数灵敏度分析；给出了火炮总体结构优化的评价方法的准则；进行了以炮架质量最轻化为目的同时考虑全炮使用性能的火炮总体结构优化设计。 对总体结构优化结果采用实体单元建模进行了实际应用状态下的力学模拟，提出了一种把优化结果的转化为实际应用模型的设计方案。 在通用CAE软件平台(MSC．PATRAN)上通过二次开发编程环境实现了参数化建模，有限元分析与智能优化设计方法的集成，并设计了方便参数调试和优化设计的界面。