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在组合式扁挤压筒的结构尺寸设计中，为确保挤压筒最佳工作性能的同时，最大程度地减少过盈装配后内腔产生的变形，提出了多目标优化的概念。结合有限元模拟技术和BP神经网络方法，建立了变过盈量下三层组合式扁挤压筒结构尺寸与各层等效应力分布、内腔位移之间的非线性映射模型，采用多目标遗传算法对其进行优化。优化时，采用了向量评价法、最佳个体保存策略和小生境技术，得到了均匀分布的Pareto最优解，根据定义的满意度函数，选出了最终的满意解。结果表明，在该满意解下，扁挤压筒既实现了等强度设计，又保证了内腔的尺寸精度。