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分析了SZY01型海底原位十字板剪切测试仪器测量部件十字板轴的工作情况，以十字板轴的直径和长度为优化目标，建立了二维约束多目标优化数学模型，依据边界条件，运用MATALAB 6．5工具箱的优化设计模块获得了十字板轴直径和长度的优化解。在室内对原轴与优化轴进行了对比试验，并以室内便携式剪力仪测量数据为基准，定性地证明了采用优化轴可提高测量精度。