为了降低船舶的造价,需要在满足各项约束的条件下,合理地确定船舶各个构件的尺寸,最大限度地实现船舶的轻量化设计。本文针对HCSR规范中的描述性准则和有限元分析准则,以某型油船为研究对象,对其中剖面、横舱壁和三舱段结构开展了基于规范中描述性准则和有限元分析准则的串行优化方案研究,为船体优化的工程化方法研究提供了一种新思路。本文首先设计开发了基于Mars2000的船舶尺寸优化分析平台,在ISIGHT平台下,集成设计变量、约束条件、目标函数,建立了优化设计数据流,完成了基于规范描述性准则的油船中剖面、横舱壁结构优化设计。在此基础上对比分析了模拟退火法、进化算法、多岛遗传算法、粒子群算法四种优化方法对优化结果和计算效率的影响。随后,在船体舱段优化设计阶段,对于优化设计变量采取只增不减的工程化优化方案,以此减少优化中的重分析过程,并在ISIGHT平台下集成有限元计算工具PATRAN,实现规范描述性准则和有限元分析的串行优化,建立了适合工程化设计的船体优化方法。最后,为实现船体结构强度的均匀化设计,建立了一种以船体重量为约束条件、以船体板格的屈服利用系数、屈曲利用系数为目标函数的优化模型,并对比分析了屈服利用系数、屈曲利用系数在不同权重比例条件下的优化设计方案。