由于復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)具有各向異性、界面復(fù)雜及可設(shè)計變量眾多等特性，因而在開展優(yōu)化設(shè)計時往往困難重重。對此，采用分級遞進優(yōu)化設(shè)計方法。以某型艦甲板室舷側(cè)復(fù)合材料夾層板架結(jié)構(gòu)為對象，首先根據(jù)T程實際并結(jié)合復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點，提取所有可設(shè)計變量，并在此基礎(chǔ)上分析所有設(shè)計變量的靈敏度特征規(guī)律；然后，對該夾層板架結(jié)構(gòu)進行兩級優(yōu)化計算與分析；最后，對優(yōu)化前后的計算結(jié)果進行對比分析。研究結(jié)果表明，分級遞進優(yōu)化設(shè)計方法能有效解決復(fù)雜的復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)多變量設(shè)計問題。

       板架結(jié)構(gòu)具有承載能力強、重量輕的特點，被廣泛用于船舶結(jié)構(gòu)，且隨著復(fù)合材料在艦船結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，也得到了越來越廣泛的關(guān)注。對復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)開展優(yōu)化設(shè)計方法應(yīng)用基礎(chǔ)研究，有利于科學(xué)、合理地評價艦船復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性，具有重要的T-程價值和理論意義。

       復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)由于具有各向異性，且界面復(fù)雜、可設(shè)計變量眾多，因而優(yōu)化設(shè)計難度大，而傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)規(guī)劃法或準則法卻很難解決此類問題。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對此開展了廣泛的研究。吳莉莉等l提出了加筋板穩(wěn)定性約束下的二級協(xié)同優(yōu)化算法。喬巍等采用等效彎曲剛度法實現(xiàn)了鋪層順序的優(yōu)化。趙群等提出了基于壓彎剛度復(fù)合材料加筋板的布局優(yōu)化設(shè)計方法。李爍等4I應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對復(fù)合材料帽形筋加筋板進行了優(yōu)化。張鐵亮等5I采用試驗設(shè)計建立了代理模型方法。劉克龍等6I在對機翼的氣動結(jié)構(gòu)進行多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計時運用了低自由度協(xié)同優(yōu)化方法。Blair等將快速建模方法應(yīng)用到了翼面結(jié)構(gòu)的布局優(yōu)化設(shè)計中。Nagendra等811應(yīng)用改進的遺傳算法對加筋板結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計。

       本文將采用分級遞進優(yōu)化設(shè)計方法，對復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)的設(shè)計變量進行系統(tǒng)分解，通過對子系統(tǒng)的遞進優(yōu)化和相互協(xié)調(diào)，解決艦船T程實踐中復(fù)合材料板架結(jié)構(gòu)的多變量設(shè)計問題。

資料下載：   艦船復(fù)合材料夾層板架結(jié)構(gòu)的分級遞進優(yōu)化設(shè)計方法.pdf