姜 哲，崔维成，黄小平

（1上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200030；2中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

基于响应面的可变复杂度方法在桁架式Spar平台方案设计中的应用

姜 哲1，崔维成2，黄小平1

（1上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海 200030；2中国船舶科学研究中心，江苏 无锡 214082）

多学科设计优化在实际应用中，几乎都采用了可变复杂度方法（variable-complexity method,VCM)来平衡计算成本和计算精度。然而，VCM通常需要计算大量的初始样本点以保证精度。为降低VCM对初始样本点的依赖，文中提出了一种基于响应面更新的可变复杂度方法。以桁架式Spar平台的多学科设计优化为例，首先根据试验设计选取样本点，采用数值方法计算平台的各项性能，建立了响应面模型；应用协同优化算法求解，并通过响应面的不断更新提高精度，在此基础上应用可变复杂度方法校正响应面分析结果。计算结果表明：基于响应面更新的可变复杂度方法可在较少初始样本点情况下，获得较高精度的计算结果。

多学科设计优化；可变复杂度方法；响应面更新方法；桁架Spar平台

1 引 言

船舶和海洋平台的设计其本质上是一个多学科优化的问题，传统的设计过程很难综合考虑各个学科间相互耦合所产生的协同效应，无法通过系统的综合分析来进行方案的选择和评估，这很可能降低系统的总体性能。近年来，很多研究尝试应用多学科设计优化（Multidisciplinary Design Optimization，MDO）来进行船舶和海洋平台的设计，特别是在方案设计阶段。……