作为工程上应用广泛的预应力波纹管，其结构完整性设计即是在满足疲劳寿命、强度、稳定性、刚度、生产工艺及补偿量的条件下，设计合理的预应力波纹管结构参数，以单位重量下预应力波纹管的补偿量最大为目标，建立预应力波纹管结构完整性优化设计模型，采用优化领域的最新研究方法一粒子群算法 (PSO)实现其结构参数优化设计。一般而言，预应力波纹管的设计过程相当复杂，是一个试算的过程。

　　在试算过程中，需满足强度、稳定性、疲劳寿命、刚度及生产工艺性等要求，同时预应力波纹管还必须具备一定的柔性提供足够的位移补偿，以满足工程中位移补偿的需要，因此，预应力波纹管的结构设计应该是考虑各种性能约束和补偿要求的结构完整性优化设计。在这方面，一些学者已做了一些工作，如于颖、李永生使用改进的网格法进行预应力波纹管优化系统的开发Ⅲ;杨玲等人将离散复合型法应用于设计预应力波纹管系统，但算法操作繁琐;孙爱芳等人将 ANSYS应用于预应力波纹管的优化设计中，众所周知，ANSYS并不适合于优化设计;且所给数学模型未体现EJMA的规范要求，因此，建立完整的预应力波纹管优化设计的数学模型，并利用有效的新方法进行预应力波纹管优化设计是必要的。