本書則在此基礎(chǔ)上提出通過增加角度纖維增強(qiáng)層的方式，在相同工況下進(jìn)一步降低立管重量的設(shè)計(jì)思路和方法。為了使纖維復(fù)合材料海洋立管的結(jié)構(gòu)重量最小化，本書提出了兩種不同的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法：一種是采用人工檢查和選擇的迭代方法，另一種是采用代理輔助進(jìn)化算法的優(yōu)化技術(shù)。兩種優(yōu)化方法分別應(yīng)用于八種不同的材料組合，包括高強(qiáng)度和高模量纖維增強(qiáng)材料、熱固性和熱塑性基體以及金屬和熱塑性襯里材料，通過優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)最小結(jié)構(gòu)重量。設(shè)計(jì)工祝按照現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，既考慮局部荷載情況，也考慮全局功能以及環(huán)境荷載。結(jié)果表明，與僅使用軸向和環(huán)向增強(qiáng)層的常規(guī)設(shè)計(jì)方法相比，包含角度增強(qiáng)層的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法具有更好的減重優(yōu)勢。同時(shí)對比不同的材料組合表明，高強(qiáng)度AS4碳纖維、熱塑性聚醚醚酮(PEEK)基體以及聚醚醚酮(PEK)內(nèi)管的材料組合為最優(yōu)材料組合。