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开孔耐压球壳是集体逃逸舱的主要承压结构，其强度和稳定性直接关系到逃生人员的生命安全。本文推导了计算静水压力下开孔耐压球壳应力的解析单元法（ AEM），该方法与有限元法计算结果吻合。对开孔耐压球壳极限强度进行有限元分析，用响应面法（ RSM ）建立非线性稳定性近似公式。基于强度和稳定性计算公式，联合采用多岛遗传算法（ MIGA）和Hook-Jeeves法进行优化设计，得到满足强度和稳定性要求重量最轻的设计方案。