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作者：闫兴亚;唐元贵;梁辉;李吉旭;陈聪;
单位：中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室;中国科学院机器人与智能制造创新研究院;辽宁省水下机器人重点实验室;
摘要：针对自主水下机器人耐压壳体结构多目标优化设计问题，首先构建环肋圆柱壳整体参数化有限元初始模型，计算非线性临界屈曲载荷，以该值与一阶特征值屈曲载荷之比作为折减因子。然后基于折减因子法建立临界载荷裕度，以综合应力裕度、临界载荷裕度和质量为优化目标，采用NSGA-Ⅱ算法对模型在耐压和起吊工况下进行优化计算，基于博弈组合赋权-TOPSIS排序法得到最优设计尺寸。分析结果表明，优化后各裕度均有减小，壳体重量减轻，材料得到充分利用。最后进行了耐压壳体起吊、压力测试和海上试验，验证了建模及优化方法的有效性。
关键词：自主水下机器人;;耐压壳体;;参数化有限元法;;折减因子法;;多目标优化
基金资助：国家自然科学基金资助项目(62173320)
