在航空航天领域,结构重量是一项至关重要的性能指标。减少结构重量是飞机结构工程师永恒的主题。减重不仅可以提高飞行器的续航性能和机动性能,还可以节省燃油。加筋曲板结构由于其优良的性能已被广泛应用于航空航天领域,它的布局优化设计也受到研究人员的普遍关注。本文回顾了结构优化设计方法及它的发展历程,介绍了加筋曲板结构的几种常见型式、屈曲失稳的基本概念和加筋曲板结构布局优化设计的发展现状。然后针对加筋薄壁曲板结构的布局优化问题,提出了一种二级优化策略,将加筋曲板结构布局优化问题分解为内层级与外层级两个子问题,“内层级”针对给定的布局变量和形状变量,利用参数化建模的方法,采用Nastran自带的优化程序,对结构进行尺寸优化,得到相应的响应值(重量与屈曲因子);“外层级”借助试验设计与代理模型技术,将布局、形状变量作为设计变量选取样本点,对每个样本点进行“内层级”优化,从而得到相应于曲板结构布局变量的结构响应值,并由此构造Kriging代理模型,并采用更新技术提高Kriging模型的精度;最后应用多岛遗传算法对该代理模型进行优化获得最优解。利用上述二级优化方法,分别研究了加筋曲板结构,加筋圆柱壳结构和加筋圆台结构的布局优化问题,编写了对应的PCL参数化建模程序,优化结果减重效果明显,优化效率高,验证了本方法的有效性与实用性。