螺旋桨的设计过程由于时间和成本的限制,在多目标的评价和诸多限制的情况下,难以寻找到设计空间内的最优方案。然而在优化算法的引导下,使用自动优化的方法可以用大量的设计方案填充设计空间。同时工程规范中的约束、结构所受应力状况这些方面的约束以及性能在很多优化设计中经常被忽视,但却是设计师必须要考虑的因素。所以本文旨在提出一种基于流固耦合计算方法的螺旋桨自动优化设计方法。该螺旋桨自动优化方法将螺旋桨的参数化模型、流固耦合计算方法、知识工程设计方法、试验设计方法、优化策略相结合,实现螺旋桨的自动优化设计。本文通过CFD和CAE的紧密耦合,实现螺旋桨参数化设计和形状优化。其中使用CAESES软件进行螺旋桨参数化建模,实现整个优化过程中的螺旋桨自动改型。将船级社规范要求作为知识加入到螺旋桨的模型构建过程,用于限制螺旋桨的自动改型。然后使用STAR-CCM+软件进行双向流固耦合计算预报螺旋桨水动力和结构性能。使用试验设计方法对试验空间进行探索找出各个参数对螺旋桨性能的影响情况确定对螺旋桨性能影响较大的设计参数。最终搭建自动优化设计平台,得到最优设计方案。使用本研究建立的螺旋桨参数化模型进行流固耦合计算,和实验数据进行对比,验证了参数化模型的可靠性和流固耦合计算方法的准确性。然后将规范校核的知识加入到自动计算平台进行螺旋桨的参数分析,得到了螺旋桨各个位置的参数对性能的影响。为螺旋桨优化设计提供方向,最终得到了在当前设计空间下敞水效率更高,推力更大,应力更小的优化设计方案。本文提出了一种基于流固耦合计算方法的螺旋桨多目标优化设计方法,事实证明这种方法优化得到的螺旋桨满足工程规范要求,比传统设计方法效率更高解集范围更广,比传统优化方法更符合实际工程应用。有助于设计师设计出水动力性能和结构性能俱佳的螺旋桨,同时也使螺旋桨的设计优化更加高效和智能。