海上浮式光伏系统连接器刚度多目标优化：水弹性与遗传算法的协同创新

本文创新性地将离散模块梁（DMB）水弹性方法与NSGA-II多目标遗传算法结合，攻克了海上浮式光伏（OFPV）系统连接器刚度优化的关键难题。研究首次提出基于铰接结构垂向位移衰减模式的优化判据，通过Pareto前沿解析了位移、载荷与弯矩的复杂权衡关系，为模块化浮式系统的水弹性性能优化提供了高效计算框架（单次水动力分析即可完成迭代）。

　　

亮点

本研究通过整合离散模块梁（Discrete-Module-Beam, DMB）水弹性分析与非支配排序遗传算法（NSGA-II），为海上浮式光伏（OFPV）系统连接器刚度优化提供了突破性解决方案。

应用

本节首先详述了算法在OFPV平台上的实施流程，重点解决引言中提出的两大核心问题。图6展示了长160米、宽10米的窄矩形箱式浮台，通过4/8/16模块的弹性连接配置（弹性模量1.1920×10⁸ Pa），构建基于DMB方法的优化向量体系。

结论

研究明确回答了箱式浮台OFPV设计的两大关键命题：

1. 1.

   何时优化：提出垂向位移衰减模式作为铰接结构性能的快速评估标准，无衰减特征时表明铰接已达最优；

2. 2.

   如何优化：通过NSGA-II解析位移-载荷-弯矩的Pareto前沿，实现比加权求和法更精准的多目标平衡，计算效率较模态叠加法提升80%。

作者贡献声明

第一作者陈永强完成算法开发与数据分析，张显涛研究员指导课题设计并资助项目，任修迪参与数据采集。

利益声明

作者声明无潜在利益冲突。

致谢

感谢NSGA-II代码开发者Mostapha Kalami Heris的技术支持，研究受国家自然科学基金（42461144208等）及上海市"海洋交叉学科"项目资助。

（注：根据要求已去除文献引用标识，专业术语保留英文缩写，数学符号使用^{标签规范呈现）}