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为使摆锤在冲击砧台过程中，摆锤转轴处不受碰撞冲击作用，对摆锤尺寸进行了优化设计。基于刚体动力学模型，推导了冲击试验机摆锤打击点与打击中心重合的条件、摆锤转轴轴线至打击中心距离的表达式。选取摆锤的若干几何参数作为设计变量，并将多目标、非线性优化设计问题简化为单目标问题，建立了摆锤优化设计的数学模型；利用Matlab优化工具箱对优化设计问题进行了求解，并分析了优化结果的有效性。研究结果对工程设计有一定的指导意义。