三明治板是一种新型轻质结构，具有重量轻、刚度和强度较大的特点，还具有减震、降噪以及抗冲击能力强等优点，因此三明治板在船舶、车辆、建筑等领域得到广泛应用。目前，已有的三明治板研究中都假设接头是“全焊缝接头”，然而在实验中发现激光焊接三明治板接头具有不连续的特征，如果刚度计算中不考虑焊接接头的影响会过高的估计刚度值。　　对三明治板进行外伸三点弯曲实验，通过改变焊缝宽度以及焊缝间隙，得到焊接接头的不连续性对其刚度和强度的影响规律，其中焊缝宽度是主要的影响因素。当焊缝宽度小于芯板厚度的60％时，刚度刚度随焊缝宽度的增大也明显增大，但是当焊缝宽度大于芯板厚度的60%时，焊缝宽度的影响变得很小。因此，给出了考虑焊接接头不完整性的三明治板弯曲刚度表达式。　　通过对不同结构参数的三明治板进行三点弯曲实验，得到面板厚度、芯板间距和芯板高度对弯曲刚度的影响规律。增大面板厚度，减小芯板间距，增大芯板高度，都能使三明治板的弯曲刚度增大。但是同时改变这些结构参数时，发现面板厚度和芯板厚度制约着焊缝宽度的大小，芯板间距和芯板厚度决定着芯板高度对弯曲刚度的影响规律。　　基于以上的分析，以I型三明治板的比弯曲刚度最大为目标函数，以面板厚度、芯板间距、芯板厚度、芯板高度、焊缝宽度为设计变量，以接头屈服条件、中点挠度、面板屈服、局部挠度作为约束函数。运用移动渐近线法（MMA）对这些变量、约束条件及函数编程，得到三明治板的结构设计程序，利用Matlab软件实现三明治板的结构优化设计。　　运用优化设计程序对一个承受50KN三点弯曲载荷的I型三明治板进行结构设计，得到最优结构参数并通过实验得以验证，其面板厚度2.2mm、芯板厚度3.0mm、焊缝宽度2.4mm、芯板高度36.4mm、芯板间距67.6mm。