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基于响应面法的复合材料舱壁结构优化设计

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结构优化与结构行为分析 > 结构优化与拓扑优化

为减轻船舶结构重量，提高船舶的承载能力，造船企业逐渐考虑采用复合材料结构替代常规的钢制舱壁结构。为保证舱壁结构设计参数的合理性，本文提出了一种将响应面模型与遗传算法相结合的优化设计方法。采用Box-Behnken设计方法，在设计空间中抽取样本点并进行模拟，建立舱壁最大变形、最大Mises应力及质量的响应面模型。利用遗传算法对响应面模型进行优化，得到Pareto 最优解。仿真实验表明：与原先的钢制舱壁方案，优化后的质量减轻了约23%，最大变形基本与钢制舱壁方案一致。研究结果表明本文提出的方案适用于工程结构多参数优化设计。