刘 峰 赵彦凯 姚竞争 王 贺

哈尔滨工程大学船舶工程学院，哈尔滨，150001

0 引言

潜水器在海洋开发和利用中占有重要的地位，随着人类海洋活动的增加和技术的进步，对潜水器综合性能、设计效率和设计周期等提出了更高的要求。传统潜水器设计采用串行模式，对学科间的耦合效应处理不够充分[1]，矛盾协调和计算量大,设计效率低，且学科间的相互影响得不到充分利用，导致最佳设计方案获取困难。多学科设计优化在实现了复杂系统的学科集成、有效解耦、设计过程的有效组织和管理等基础上，通过充分利用学科间的协同效应，最终获得系统最优解[2]，可在一定程度上克服传统设计模式的不足，已在包括潜水器在内的众多领域得到了应用，并取得了明显的优化效果。

潜水器多学科优化过程涉及多个学科，建立能够对学科准确表达的计算模型，对优化方案准确度和设计效率提升等具有重要意义。目前，潜水器多学科优化计算模型多采用经验公式[3-7]，尽管易于实现，但精度不高。在众多学科中，艇型和结构构成了潜水器主体，对其总体性能影响最大,因此，建立准确的艇型、结构计算模型就成为潜水器多学科优化研究的重点。应用CAE软件进行艇型和结构分析具有精度高、计算成本低等优点，但需要反复修改和分析，设计效率低[8]。参数化可实现模型的重建和自动分析，已在潜水器阻力[8-9]、结构[10-11]分析与优化中得到了应用，但潜水器多学科设计优化过程需要对多个方案进行分析，计算成本依然很高。……