FPSO是深海油气田开发的关键装备,主要功能为油气处理、存储和外输。船体梁的结构设计是FPSO整体设计的重要组成部分之一。船体梁极限强度与FPSO船体安全性有着至关重要的关系。此外,如何在保证船体梁结构强度的前提下,使得FPSO更加轻量化,节约投资成本也是FPSO设计的另一重要因素。首先,对FPSO船体梁进行结构建模并受力分析。计算目标FPSO所受的静水弯矩、垂直波浪诱导弯矩以及合成总弯矩。运用有限元ANSYS软件仿真分析合成弯矩作用下的FPSO船体梁应力分布情况。通过改变FPSO船体梁的纵舱壁厚度、货油舱版厚度、压载舱助板厚度和双层底厚度值,获得不同结构参数下FPSO船体梁的关键位置应力值和模块重量,为IFOA-BP神经网络提供训练数据。其次,提出一种改进的果蝇优化算法用来优化BP神经网络(IFOA-BP)。在果蝇优化算法中引入自适应变化迭代步进值,以改善果蝇算法后期易陷入局部最优解的缺陷。根据有限的训练数据,IFOA-BP神经网络可以给出任意一组设计参数(在本文研究中采用四个设计参数)下的FPSO船体梁关键位置的应力值和自身重量。预测结果表明,IFOA-BP神经网络的预测性能优于标准BP神经网络模型。最后,根据所选择的最佳IFOA-BP神经网络模型可以预测FPSO船体梁在不同结构参数下的临界位置的应变和自重。利用改进的果蝇算法(IFOA)搜索FPSO船体梁最优的四个结构参数。在FPSO船体梁不超过一定重量的前提下,FPSO船体梁的关键位置处产生的应力值最小。因此,本文为优化FPSO的设计参数提供了一种可行且高效的方法。