摘要：在复杂工程系统的多学科设计优化（Multidisciplinary design optimization，MDO）中，由于学科种类和设计变量多，学科分析中存在计算量大和优化效率低等难题。将稀疏网格方法引入多学科近似模型的建立过程，该方法集试验设计和近似模型建立于一体，可以缓解样本点数目对设计空间维度的指数依赖，因此在处理高维问题时仍有较高的效率，同时在近似模型的拟合精度方面具有先验性。将该近似模型应用于Haupt函数预测和NASA减速器优化设计实例，与传统多项式和Kriging近似模型方法进行对比分析，结果证明了该方法在拟合高维问题时的精确性、高效性和在高维优化设计中的适用性。构建基于稀疏网格近似模型的多学科设计优化流程，并以此为基础对某型驱动桥壳进行轻量化设计，所得设计方案减轻了驱动桥壳的质量，前六阶模态频率变化较小，且满足驱动桥壳静强度指标和疲劳寿命指标。

关键词：稀疏网格 近似模型 多学科优化 轻量化设计 

单位：山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室 济南250061