本发明公开一种基于参数化建模的十字形试件优化设计方法，所述方法包括如下步骤：采用多种几何优化形式，根据要求设计能在双轴拉伸中产生较大中心区应力的十字件，并确定所述十字件待优化的几何参数及其取值范围；编写参数化建模脚本实现十字件的参数化建模过程；采用遗传算法对十字件的几何参数进行优化，通过促进种群适应度函数值不断增大最终获取中心区应力最大的十字件，确定其各形状参数的大小；采用中心区最大最小应力之差与最大应力的比值来检验十字件中心区应力均匀度。本发明定义了反映十字件中心区应力水平的适应度函数，采用了基于二进制编码的遗传算法，成功得到了中心区应力较大的最优试件，该优化程序收敛较快，寻优效果较好。