载人潜水器作为一种高技术水下装备,已在诸多领域得到了应用,并发挥了重要的作用。随着载人潜水器应用频率的增加,对于其性能的要求不断提高。因此,如何提高性能已成为当前载人潜水器研究的重点。总体设计是载人潜水器设计的关键环节,对于其总体性能具有决定性的意义。本文将并行子空间设计方法引入载人潜水器总体设计,旨在提高载人潜水器的综合性能,主要研究工作如下:首先,根据载人潜水器的系统组成特点,将其划分为结构、水动力、推进、能源和液压作业等五个学科。根据潜器规范初步确定无开孔耐压结构各参数,借助有限元软件Abaqus进行了校核,得到了结构学科中的耐压结构的初步设计方案。借助Star-ccm+开展了初始方案的阻力计算,完成了水动力学科中的外形初步方案设计。其次,在利用Python针对Abaqus进行二次开发、利用Java语言针对Star-ccm+的宏文件进行二次开发的基础上,完成了耐压结构和外形阻力的参数化分析,可实现模型参数的自动修改和连续分析计算。通过试验设计得到了结构、水动力学科建模所需要的样本点,分析了耐压结构和外形阻力的设计变量对各自响应值的影响。再次,采用四阶响应面模型、径向基神经网络模型、Kriging模型对于结构学科和水动力学科的样本点进行拟合,结果表明四阶响应面模型的拟合精度最高,满足工程需要,可用于建立结构学科和水动力学科的分析模型。进一步利用Model系列推进器用响应面模型,以及经验公式法建立了推进学科分析模型;利用经验公式建立了能源和液压作业学科分析模型。最后,针对并行子空间设计方法特点,结合载人潜水器学科总体优化模型特点,确定了总体设计中系统层与各子系统层间的设计变量、状态变量、常量、目标值、约束以及各变量间的数据流流向。在Isight中完成了基于并行子空间设计方法的优化框架搭建,并进行了优化求解。