本文以某型飞机座舱罩为研究对象，对如下几项内容进行了研究：有机玻璃材料疲劳寿命估算、座舱罩的静强度、屈曲和模态分析，风挡鸟撞动响应分析，以及基于多学科设计优化技术的座舱罩设计优化方法。 MDYB—3有机玻璃是现役飞机座舱罩的主要材料，由于飞机飞行环境和飞行状态等因素，飞机表面温度变化范围大约在-60～100℃，因此为确保飞机安全可靠地运行，避免发生重大的风挡或舱盖爆裂事故，需要对座舱罩透明件疲劳寿命进行研究。本文对MDYB—3有机玻璃进行了不同温度下的拉—拉疲劳试验，得到了几个典型温度下的S—N曲线，并建立考虑温度效应的疲劳寿命估算方程，为进一步对座舱罩透明件的结构寿命分析提供了基础和依据。 飞行过程中座舱罩透明件承受各种载荷的作用(如座舱增压载荷、气动载荷、温度载荷等等)，同时还可能与外部激振发生共振，因此在设计过程中有必要在设计过程中有必要对飞机座舱罩透明件的静强度、振动、稳定性等力学性能进行研究。本文通过分析实际座舱罩的受力特点、连接方式等，建立这些学科的有限元计算模型并且进行了分析计算，计算结果为座舱罩的多学科设计优化提供了依据。 飞机风挡抗鸟撞性能是飞机座舱罩关键的力学性能，也是飞机先进技术的标志之一。有试验表明由于鸟体减速而产生的巨大应力远远高于鸟体材料的屈服强度，致使鸟体发生流变，因此本文将鸟体近似看作流体，使用ALE方法对几种不同速度的鸟撞击进行数值模拟，得到相应的风挡应变响应，该结果为座舱罩的多学科设计优化提供了依据。 使用Patran的二次开发语言PCL开发了座舱罩的参数化建模及有限元计算程序模块，该程序为多学科设计优化的实现提供了技术支持。 进行了多学科设计优化方法的理论及工程应用现状研究，阐述了多学科设计优化的定义及优化算法。通过对包含静强度、振动、稳定性和接触碰撞几个学科耦合作用的座舱罩设计问题进行研究，建立了座舱罩多学科设计优化的数学模型，提出了一种以减重为主要目标的座舱罩多学科设计优化方法，并以商业软件iSIGHT为优化平台，集成各学科计算软件，实现了飞机座舱罩的多学科设计优化，计算结果表明，座舱罩在满足所有约束的条件下总重量有所下降，从而证明了本文建立的多学科优化体系的有效性与可行性。