耐压球壳的结构设计是载人潜水器中首要关键技术耐压球壳的质量占整个潜器总质量比例较高，因而对于耐压球壳的设计优化对载人潜器的总体性能的意义不言而喻。　　本文依托于国家重大专项项目“深水轻载作业型 HOV概念设计研究”，基于近似模型技术与多目标优化理论开展耐压壳体结构优化设计，并根据稳健性设计理论，对耐压球壳结构进行了稳健性设计。针对传统优化不能实现连续的优化的问题，使用VB语言实现CATIA的二次开发，实现了耐压球壳的参数化建模，并使用PYTHON语言实现了耐压结构变尺度模型的自动分网，在有限元软件下进行了耐压球壳强度与极限载荷的计算，并与实验模型做对比验证了本文有限元计算方法的正确性。采用基于近似模型技术的优化技术，通过第一次试验设计根据灵敏度分析完成了耐压球壳设计变量的筛选，并通过第二次试验设计构造了耐压球壳结构响应近似模型，并进行了近似模型的精度分析。使用高精度近似模型替代有限元分析，基于近似模型使用优化算法完成了耐压球壳单目标与多目标的结构优化，并将优化结果与有限元计算值对比，验证了基于近似模型优化的准确性。　　最后，将试验设计、近似模型技术和蒙特卡洛技术相结合，基于6?稳健性优化原则实现了对耐压球壳结构单响应和多响应问题的稳健性优化，提高了约束条件的稳健性。