耐压壳结构对于潜艇的安全性、作战性能等诸多方面均有重要的影响,环肋圆柱壳因具有优良的结构性能,目前已被广泛应用于潜艇的主体结构设计中。耐压结构设计的实质就是对强度、稳定性以及重量等众多目标进行协调权衡,这是一个典型的多目标优化问题。本文以潜艇环肋圆柱壳为研究对象,针对其多目标优化设计过程中的关键内容开展研究,旨在为环肋圆柱壳的结构设计提供参考。首先,分析舱段长度、肋骨间距、壳板厚度、中面半径、肋骨型号等结构参数对潜艇环肋圆柱壳强度、稳定性以及自由振动频率的影响,为建立环肋圆柱壳优化模型提供依据。其次,确定各优化模型的设计变量、目标函数及约束条件。为得到频率约束对优化结果的影响,分别建立计及频率约束和不计频率约束的多目标优化模型;为解决各优化目标相对于许用值余量不均衡的问题,建立基于裕度的多目标优化模型;为进一步强化优化目标中各应力、载荷之间的关系,引入信息熵理论,建立基于权重的多目标优化模型。再次,利用NSGA-Ⅱ算法求解优化模型,应用相关性理论分析圆柱壳的结构参数、目标属性之间的关系,并将结果可视化为散点图矩阵。最后,采用组合赋权的TOPSIS法和层次分析法对Pareto解集进行综合评价优选,采用先聚类后评价的方法进行方案排序,最终得到满意解。