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为掌握航天器常用的结构材料蜂窝夹层板的超高速碰撞特性与进行结构优化设计，采用光滑质点流体动力学和有限元耦合算法进行数值模拟研究。基于最优拉丁超立方法进行试验设计获得了样本空间，通过仿真结果构建Kriging近似模型并进行验证，利用AMGA算法进行迭代计算得到Pareto解集的4个优解。结果表明：优化后的蜂窝夹层板结构可提高蜂窝夹层板的吸能能力，满足轻量化要求。