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机械-液压约束活塞发动机（MHCPE）主运动系统优化设计是提高MHCPE性能的关键，优化涉及多个学科，需自行开发多学科协同优化平台以实现结构优化。介绍了MHCPE优化设计平台的结构组成和使用方法，建立了主运动系统的协同优化模型并进行了优化分析。结果显示，优化过程收敛速度快，主运动系统的体积减少大约12．62％，其中连杆体积增大9．26％，曲轴减小14．06％。该模型可为解决更为复杂的MHCPE优化问题打下基础。