搅拌摩擦焊技术是一种新型的固相连接技术,该技术在焊接过程中不需要将焊缝处金属熔化,具有变形小、应力小、强度弱化不明显等优点。可实现铝、镁、铜、钛及其合金同质或异质的板材对接、搭接、角接等,广泛应用在航空航天、船舶、汽车、轨道车辆等各个领域。由于被焊接工件的应用领域、尺寸、结构形状、加工要求等方面的不同,搅拌摩擦焊机的种类和数量越来越多,但开发新的搅拌摩擦焊机生产成本高,开发周期长,并且开发出的搅拌摩擦焊机焊接的工件类型单一。为了快速响应客户的不同需求,减小生产成本,缩短开发周期,有必要将可适应设计技术引入到搅拌摩擦焊机的设计过程中,以提高搅拌摩擦焊机的可适应能力。为解决目前搅拌摩擦焊机焊接工件类型单一、开发周期长、生产成本高等问题,本文开展可适应搅拌摩擦焊机设计与刚度性能的研究。首先对可适应搅拌摩擦焊机设计进行深入研究,分析搅拌摩擦焊机的需求与功能,通过功能与结构上的映射得到典型结构形式的搅拌摩擦焊机,搅拌摩擦焊机的模块划分、结构规划等是可适应搅拌摩擦焊机设计的核心内容,因此提出一种基于功能-运动-结构-行为等多源相关信息的模块划分方法,将该方法得到的模块度与基于运动相关信息得到的模块度进行比较,验证所提出方法的有效性,再将划分后的模块分为公共模块与可适应模块,对可适应模块进行规划,定义模块接口匹配规则,实现可适应搅拌摩擦焊机的结构规划,并综合考虑可适应性与性能等多种因素对可适应搅拌摩擦焊机进行评价,选择出可适应能力有提高且性能不弱化的结构方案。为有效的改善可适应搅拌摩擦焊机的刚度性能,提出一种基于增量分析法研究搅拌摩擦焊机刚度性能的方法,通过识别及改进搅拌摩擦焊机的薄弱模块,比较改进前后搅拌摩擦焊机的刚度性能验证该方法的有效性,通过该方法能够保证搅拌摩擦焊机较高的可适应能力且提高其刚度性能。最后通过搅拌摩擦焊机的实验结果,验证可适应搅拌摩擦焊机设计与刚度性能研究的有效性与可行性。