破碎机作为基础工业的支柱,广泛应用于冶金、矿山、电力、化工、建筑和筑路等行业领域。随着我国经济建设的持续快速发展,对破碎机的需求不断增加,人们对破碎机的性能也提出更高的要求,并针对此开展了大量的优化设计研究。破碎机的性能涉及许多学科问题,因此,仅仅单独对其某一性能(目标)进行优化已经不能够满足当前乃至未来市场竞争对产品应具有最优的综合性能的需求。本文以复摆颚式破碎机为研究对象,利用多学科设计优化软件ISIGHT,从运动学、动力学和静力学三个方面,以多学科设计优化理论为指导对其优化设计开展研究。首先提出了将复摆颚式破碎机设计问题分解为运动学、动力学和静力学的三个子系统(学科),通过各个学科的分析,分别建立破碎机的运动学优化模型、动力学优化模型和静力学优化模型,明确各子系统的输入和输出参数以及各子系统之间的耦合关系。在此基础上,针对有限元仿真模型计算时间长、难以收敛的问题,利用ISIGHT软件构造基于试验设计的神经网络近似模型,用近似模型替代仿真模型,减少优化过程的计算量,提高优化效率。最后采用协同优化方法对破碎机进行优化设计,使得动颚质量减轻23.86%,生产能力提高24.44%,机架上最大振动力减小11.1%,排料口行程特征值由3.31降低到2.58,破碎机综合性能得到了明显改善。