结构动力优化设计是工程结构设计研究领域比较前沿性的课题。国内外学者在舱段有限元、船舶结构中剖面优化设计、舱段优化设计、响应计算和优化方法等方面已经做过大量的工作,也有一定的进展,但还有很多需要深入研究的地方,特别是对于全船结构动力优化设计。基于此,本文以一艘自航绞吸挖泥船为研究对象,对以下几部分内容进行了研究和探讨,以期对船舶结构动力特性优化设计提供更多的参考。(1)全船结构灵敏度分析。以船体构件板材的厚度和骨材的规格为设计变量,进行全船结构灵敏度分析。(2)全船结构动力特性优化设计研究。在全船范围内寻求合理的结构形式和适当的结构尺寸,使全船结构在满足静力衡准的条件下具有较好的动力特性。(3)基于刚度分配的全船结构动力特性分级优化设计研究。基于船体结构分舱段设计的思想以及动力特性优化问题的特点,采用一种基于刚度分配的全船结构动力特性分级优化方法,将刚度分配信息与结构动力特性优化以某种方式相结合,最终实现大型复杂的全船结构动力特性优化设计。(4)全船多目标动力特性优化设计研究。实际情况中,只考虑单目标的模式(以总质量最轻为目标函数)往往不能满足要求。因此本文在结构满足各种约束条件的基础上同时考虑两个目标函数:质量最轻、固有频率最小。