胡光兴，王 庆（哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001）

载人潜器非耐压结构多目标优化设计

胡光兴，王 庆
（哈尔滨工程大学 船舶工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001）

基于近似模型技术和多目标优化理论开展框架结构优化设计。针对传统优化方法不能实现自动计算和连续优化的问题，采用 APDL 参数化语言实现了框架结构的参数化建模，并将 Ansys 与 ISIGHT 集成搭建了框架结构的优化设计流程。基于试验设计，根据灵敏度分析完成了框架结构设计变量的筛选，通过近似模型的精度分析构建了框架结构响应面近似模型。采用响应面近似模型进行数值计算，使用智能优化算法完成框架结构单目标和多目标优化设计，并将结果与有限元计算值对比，验证基于近似模型优化的准确性。

非耐压框架结构；近似模型技术；试验设计；多目标优化设计

0 引 言

载人潜器非耐压框架结构是潜器各分系统设计安装的基础。作为潜器布放回收和母船系固的主要承力结构，耐压壳和设备的重量都要施加在承载框架上，框架结构设计需在满足刚度、强度以及局部稳定性规范的前提下，力求质量最小，同时还应考虑稳定性。本文基于多目标优化理论进行非耐压框架结构的优化设计，首先应用 APDL 建立框架结构的参数化模型，通过灵敏度分析选出设计变量，采用近似模型进行仿真计算。为节省材料，增大有效载荷以质量最轻为目标进行了单目标优化，在此基础上考虑结构稳定性，增加结构变形最小这一目标进行了多目标优化。……