随着当代大飞机航空事业的迅猛发展,飞机飞行过程时的安全性和可靠性越来越受到重视,而飞机壁板的装配连接质量便是其中的重要一环。无头铆钉在铆接过程中可与钉孔之间形成可靠、均匀的干涉配合,能够有效延长连接结构的疲劳寿命,被广泛应用于各类军用和民用飞机装配当中。但是,因其独特的结构,无头铆钉在铆接时必须使用自动钻铆设备,而国内鲜有自主研发的自动钻铆设备,因此对于无头铆钉的各项研究还处于起步阶段。为了配合大飞机先进装配技术中对无头铆钉的急切需求,本文基于浙江大学研制的卧式双机联合自动钻铆系统,对无头铆钉的压铆过程参数进行多目标优化,旨在提供一套切实可行的最优铆接参数选择方案。首先,本文介绍了项目研究的背景意义,并综合比较普通铆接与无头铆钉铆接技术的国内外研究现状,说明进行无头铆钉铆接工艺参数优化的必要性,同时也分析了目前自动钻铆技术的发展情况,指出无头铆钉干涉连接技术尚待探究的地方,由此引出本文的研究内容。主要的研究方法为结合有限元仿真、拟合和试验,对压铆工艺参数进行多目标优化。其次,本文结合参数化和模块化的思想,构建三维四分有限元基准模型,并通过试验验证仿真模型的准确性和有效性,为后续研究内容奠定基础。同时,提出多任务分布式计算的仿真方法,极大地减小仿真过程的时间成本。基于仿真结果和压铆过程的内在机理,本文对铆模运动同步性和铆钉外伸量以控制变量的方式进行分析,指出单变量对铆接质量的影响规律无法指导多变量时的情况,最优的参数组合需要通过优化算法进行求解。然后,本文将多变量多目标优化过程分解为拟合与优化两个部分。拟合部分利用分布式仿真计算获取样本数据,输入自主设计的神经网络模型训练拟合模型,拟合时提出结合模型融合的间接拟合方法,相比于直接拟合目标值的方案,拟合模型的泛化能力得到极大的提升。优化部分将多目标问题转化为单目标问题的方法与NSGA-II算法直接求解的方法进行对比,发现后者的计算效率更高,且能找到更完整的Pareto解集。得到最优解集后,再次利用试验的方法验证优化结果的准确性,由此说明整套方案的切实可行性。研究表明,Pareto解集中的最佳平均干涉量大小相对于基准模型有约25.6%的提升,最佳干涉量均匀度有约66.7%的改善。最后,总结了本文所做的主要研究工作和创新内容,并基于此提出未来的研究方向。