优化设计为工程设计提供了—种新的设计方法,大大提高设计效率和设计质量,具有较明显的经济效益和社会效益。遗传算法是建立在自然选择和群体遗传学机理上的迭代、进化、具有广泛适用性的搜索方法,具有全局收敛性。首先,本文介绍了优化设计和机械优化设计的发展概况、存在的问题及对策以及遗传算法的发展状况。接着叙述了优化设计的基本理论、几种常规优化方法和遗传算法的相关理论,并简单介绍了去除无效约束遗传算法的思想。其次,本文结合工程背景,将数控压齿机支撑体的压齿工况作为优化设计建模的出发点,对简单工况下数控压齿机支撑体的物理模型进行了理论分析,合理地选取了设计变量、给出了以支撑体体积为目标函数的、以多个强度和刚度为约束条件的支撑体优化设计的数学表达式。然后,用Matlab数值分析软件,使用常规优化方法和遗传算法分别对支撑体进行优化,得出两种方法下各步迭代的相关数据、个体柱状图以及目标函数曲线图,并进行结果分析,通过对比表明了遗传算法的优越性。最后,对优化结果按工程要求进行处理后,选用Solid186单元,采用自上而下的建模方式,用ANSYS软件进行对应应力和位移的验算,给出应力图和位移图,通过应力图和位移图分析优化结果的正确性。