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本文研究了基于全局近似模型的飞机结构耐撞性优化技术。首先，对传统的正交试验设计法进行改进，确定了以飞机结构几何特征为设计变量的样本空间。在此基础上，利用非线性瞬态有限元分析程序计算了样本点处的飞机结构撞击响应，以飞机撞击过程中的乘员头部过载为目标函数，结合径向基函数法构造了目标函数关于设计变量的全局近似模型，并利用遗传算法对近似模型进行寻优。数值分析结果表明，本文提出的改进的正交试验设计法适合构造含强非线性特征的全局近似模型，模型预报精度满足工程要求，优化方法可行。