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针对已有藕节壳体结构优化设计均为简化模型，且没有对内部有效体积进行分析的问题，文中使用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）和由径向基函数、支持向量回归函数、Kriging函数构建的混合代理模型。对自主式水下航行器（AUV）的切弧连接藕节壳体和环肋加强藕节耐压壳体进行了浮重比和内部有效体积的多目标优化，UG二次开发程序实现了藕节壳体的参数化建模，并在满足强度和稳定性要求的前提下，准确有效地获得该多目标优化问题的Pareto前沿，可为AUV壳体优化设计提供参考。