加筋板结构作为航空航天结构中的重要组成部分,在飞行过程中会受到不同形式的随机载荷激励,充分了解加筋板结构的动力学特性是此类结构设计的关键。此外,提高结构性能、减轻结构重量等是现代航空航天结构设计的重要主题。本文以典型加筋板结构的动力学特性为目标,主要研究其模型修正、优化设计方法,并进行了优化前后的试验验证。简要叙述了建立代理模型常用的试验设计方法、近似方法和评价指标,结合典型函数算例对代理模型的建模精度进行了比较,通过比较给出了各模型在确定性仿真中的适用性。同时,在试验设计点中引入高斯白噪声,模拟不确定性干扰,比较了各代理模型处理噪声的能力;为了能反映优化设计过程中对应于每一组迭代参数下结构的真实形式,基于MSC.Patran的参数化建模功能,建立了L型双加筋相似结构的参数化模型。对于模型中成组的螺栓连接,分别采用基于几何特征的Bush和Beam连接单元建模,并比较了不同连接建模方式引起的结构响应误差;对加筋板结构进行了模态分析,通过对比计算模态分析和试验模态分析的结果,评价了两者之间的相似性。计算了结构模型匹配MAC值较高的5阶频率对预选刚度的灵敏度,并将3个灵敏度值较高的切向刚度作为修正参数,对此5阶频率作了修正。对比修正前后模型对应阶次的频率误差可知,模型修正缩小了计算和试验之间的误差,达到模型修正的目的;最后,基于修正后的有限元模型,通过有限元分析与数值计算接口,建立设计参数和约束函数、目标函数之间的代理模型。采用遗传算法和粒子群优化算法,分别基于有限元模型和代理模型,对L型双加筋结构中指定区域的最大应力RMS值进行了优化设计。通过对优化前后结构最大应力位置和大小的试验比较,验证了优化设计方法的可行性。