文章标题：约束渐进放松策略下船舶舱段结构轻量化与绿色优化设计

文章作者：石彬彬, 傅小芳
关 键 字：船舶舱段结构;轻量化设计;绿色优化;约束渐进放松;板材厚度优化
文章摘要：鉴于船舶舱段结构轻量化与绿色优化设计时，存在多目标耦合下解空间受限、结构轻量化与绿色目标二元对立的协同难题，研究约束渐进放松策略下船舶舱段结构轻量化与绿色优化设计方法。以16种船舶舱段板材厚度为设计变量，构建舱段总质量最小与EEDI值最低的双目标优化设计目标函数，引入动态调节系数建立弹性约束边界，通过约束渐进放松的迭代机制，获取可平衡船舶舱段结构轻量化与绿色优化目标的舱段结构板材厚度优化设计方案。实验结果表明，优化后舱段总质量从487.42 t降至456.7 t，船舶能效设计指数（EEDI）从2.99 g/(t·nmile)降至2.98 g/(t·nmile)，且船体兴波阻力显著降低，该方法有效突破固定约束下的优化瓶颈，实现了轻量化、能效提升与结构安全的协同。