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水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具.卡环式连接结构被应用于水下夹桩器.在水下夹桩器卡环连接结构设计中引入基于多体接触的有限元优化设计过程.阐述了基于扩张的拉格朗日算法有限元分析的接触优化模型建立,利用ANSYS软件参数化设计语言完成了优化计算.优化结果显示,采用非线性有限元法和优化方法对卡环连接结构进行设计能够取得满意的效果,设计结果满足工程要求.