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以气门弹簧质量最小以及防共振性能最好为目标，以钢丝直径、弹簧直径、弹簧圈数为设计变量。以弹簧指数、弹簧强度、弹簧稳定性、弹簧尺寸等为约束条件，建立了某内燃机气门弹簧数学模型，并应用多岛遗传算法得到了全局优化结果。应用蒙特卡罗方法，将设计变量处理为具有正态分布特征的随机变量，对设计结果进行稳健性分析，研究设计变量变异对目标函数的影响。分析表明：在给定的精度下此设计结果不能保证气门弹簧的稳健性能。应用田口方法重新设计，提高了气门弹簧的稳健性能。