管材液压成形(Tube Hydroforming,THF)工艺是通过在管材内部施加压力和轴向进给补充坯料,把管坯压入到模具型腔,形成所需各种形状的零部件。液压成形技术由于成形强度高、质量轻、加工次数少等优点,在航空航天以及汽车领域应用越来越广泛。加载路径的优化设计一直是管材液压成形技术关键的环节,直接采用有限元分析进行优化设计效率低下,利用近似模型进行拟合及预测结构的性能响应是当前研究的热点。但是在实际的工程实践中,近似模型的应用仍然面临预测精度不高、预测能力不足等问题。为了提高近似模型预测能力及预测精度,本文以T型三通管液压成形加载路径的优化设计为例,总结当前管材液压成形技术的研究现状,针对预测能力不足、预测精度不高等问题,利用交叉验证误差的方法构造出组合近似模型,并利用该模型进行了单目标优化设计、多目标优化设计、自适应优化设计,主要的研究工作如下:(1)首先选取四种常用的近似模型并对其预测能力进行对比分析。利用测试函数对它们的预测能力进行了分析,之后引入了评价函数,对各个模型的预测精度进行了分析,根据评价结果选出精度比较高的模型。用于构建组合近似模型。(2)利用交叉验证误差近似均方差计算权值系数继续组合近似模型的构建,并利用该模型进行T型液压成形加载路径的单目标优化设计。首先介绍组合近似模型的构建机理,之后利用交叉验证误差的方法对选出的三个模型进行组合,并利用数值算例,验证了组合近似模型的预测效果。与仅使用单个模型相比,预测精度和稳健性有所提高。之后又建立了三通管内高压成形的有限元模型,并进行了基于组合近似模型的三通管内高压成形的加载路径的单目标优化设计。(3)考虑到实际的工程问题大部分是多目标的,构建了基于组合近似模型的T型THF的加载路径的多目标优化设计。先通过一个多目标数值算例,说明组合近似模型的有效性,之后,将组合近似模型应用到三通管内高压成形的加载路径的多目标优化设计当中,得到了多目标优化的pareto解集。最后,利用理想点法选出一个Pareto解,即妥协最优解,以供工程设计人员参考。(4)引入自适应组合近似模型提高组合近似模型的优化效率和预测精度。在保证成形高度和减薄率不变差的前提下,使用少量样本点,通过迭代运算,在关键区域增加样本点,使得最优解逐渐收敛到真实值附近。提高了该模型的计算效率和预测精度。通过两个数值算例验证了该方法的有效性。之后将该方法成功的应用到T型THF加载路径优化设计当中。