连杆有限元分析及优化设计的发展与现状连杆的分析最早大多应用经验和公式进行典型的理论分析，但传统使用解析法对连杆所受到的应力值和应变值解析误差太大，也没办法很好的考虑约束条件和载荷条件，得出的结果往往与实际情况有很大的误差。有限元理论和方法提出以后，迅速在连杆应力应变、刚度强度分析等相关领域得到了广泛的应用，并经历了一个由简单到复杂、由浅薄到深入的演变发展过程。从最早的曲梁模型，到七八十年代的平面连续模型以及90年代至今的三维实体模型。49605

连杆的强度分析，在有限元方法应用发展以前是对连杆大、小头部及杆身分别按均匀平面曲梁和直梁计算，这种方法没有考虑到截面的变化，载荷等边界条件的添加和计算公式的简化使得计算精度比较差。到20世纪80年代末到90年代初，对连杆进行的平面应力分析广泛采用的方法是常单元插值、线性单元插值、边界元等方法。随着计算机性能的发展和提高，90年代初开始采用三维实体建模对连杆进行应力分析的方法。邓兆祥对某型号连杆进行了强度分析和应力分析，计算出不同工况下的应力分布区域及其变形，得出了连杆应力最大部位的安全系数。

动态特性分析方面，吴昌华、权伍必、韩松涛等采用三维有限元方法对某型号柴油机的连杆进行了动态特性分析。石建奎通过对某汽车发动机的连杆进行了有限元分析，对连杆有限元计算中建模的方法和模态分析的方法进行了研究。

连杆的可靠性设计是运用概率统计理论的，根据已知约束、载荷等条件和材料强度、刚度等属性确定连杆的可靠性，把连杆的失效控制在可接受范围内的设计方法。国内的众多大学和单位机构分别针对不同型号的柴油机连杆进行了可靠性较高的设计研究。连杆的优化设计早期广泛应用的是二维结构优化设计和局部结构的优化设计。荣长和、初日德等对发动机连杆的局部结构优化进行了探索，分别构建了连杆优化设计的数学模型和灵敏度分析模型。随着计算机技术的发展，连杆优化技术已经发展为现在应用广泛的三维优化设计及整体结构优化设计。

多学科设计优化的发展与现状

多学科设计优化-MDO（(Multidisciplinary  Design  optimization)是一种广泛的设计和方法学科。它涉及到系统的性能、过程等多学科全面的优化，它利用追求尽可能高的效率以最优的设计方案得到最优的解决方案。MDO的思想精髓是在一个复杂的工程系统全局设计过程中集成各个子系统的学科知识，按照统筹的思想来集成各个子系统的优势和分析工具，有效的设计和管理设计过程、优化策略组织，充分利用多个子系统相互耦合作用的协调效应达到最优解。

多学科优化（MDO）作为一个研究领域，始于20世纪80年代，美国已将其纳入“美国国家关键技术发展规划”；中科院提出的10个左右我国经济社会发展全局的战略必争领域中包括多学科设计优化的研究。多学科设计优化通过充分利用各个学科（子系统）之间的相互作用所产生的协同效应，获得系统的整体最优解。MDO技术的研究主要分为两方面：一个是理论研究，包括学科软件联合和建模语言开发等建模方法研究和协同优化、遗传算法等优化算法研究；另一个是实际应用的研究论文网，研究成功的先例主要集中在航空和军事领域。

MDO具有两大显著特点，计算复杂性和信息交换复杂性。发展趋势是：要从理论上突破传统的及现有的建模方法和相应工具，研究自动启发式建模、非因果自适应建模以及面向对象的智能建模等建模方法。在规划分解方面，层次型分级递阶的策略是最早发展的，其后有，整数规划法（integer programming，IP）、聚类识别法（clustering identification，CI）和成组技术（group technology，GT）等。