反演是研究由实测数据推断物理系统模型参数的理论与方法,它广泛应用于自然科学和工程技术的许多领域。由于反演问题的不适定性和非线性,其求解难度较大,因此本文运用一种新兴的方法来研究新的反演设计方法,提出基于广义集成优化的反演设计方法,以应用于机械设计为目标,系统研究了该方法应用于机械设计的一些关键技术,并将该方法应用到具体的设计实践之中。本文首先在综合分析反演设计理论及应用现状的基础上,从设计方法学和反演问题研究融合的角度,深入探讨了反演设计方法中的共性问题。在此基础上,以uGA+BCLSF为主要算法,编写了主要针对机械设计的通用反演程序。其次,针对机械产品变形设计领域中常见的部分结构参数精确获得困难等问题,以某一典型结构消声器为研究对象,提出了将反演设计技术应用于消声器内部结构参数反求分析的方法。将计算流体动力学理论应用于消声器内部流场的研究,建立了消声器有限元模型,并探讨了反演设计技术应用于消声器设计的可行性问题。最后,应用反演设计方法和虚拟样机技术,建立了3-RPS并联机器人仿真模型,编制了基于ADAMS的反演设计程序,探讨了反演设计技术应用于并联机器人杆长参数标定的可行性,为并联机器人设计提供了一条新的思路。本文通过对广义集成优化反演法的论述,结合两个研究对象分析了该技术应用于机械设计的可行性。结果表明该技术可以较好地融入机械设计的各个领域中,为机械产品设计提供了一个新的科学适用的工具。