船舶大开口由于破坏了甲板结构的纵向连续性,且开口角隅处几何形状突变,常产生较大的应力集中。因此必须对舱口角隅进行合理的加强,以使其在运营过程中不因应力过高发生破坏。因此需要对角隅局部结构的形状、尺寸进行合理的优化设计。本文以某250KDWT矿砂船的甲板开口角隅为例,对船舶角隅应力集中优化问题进行了研究。首先,本文对适于优化的舱口角隅子模型构建方法进行了研究。由于优化过程中,需要对角隅应力进行大量迭代计算,因此本文选择采用子模型方法降低计算成本。本文研究了适于优化的子模型选取原则与方法,并据此构建了舱口角隅子模型,保证了其在优化问题中的精度,并大大降低了计算成本。其次,本文针对船舶运营过程中工况众多的问题,研究了多工况筛选方法。本文以角隅在优化设计域上能达到的最大应力是否超过许用应力为基准,从56个规范工况中选择出了8个危险工况,在保证优化效果的同时,极大缩减了工作量。然后,本文针对以往船舶角隅优化过程中仅进行形状优化的不足,本文提出舱口角隅形状尺寸耦合优化方法,将角隅肘板形状与周边附连结构尺寸同时进行优化,使得角隅局部结构质量分配更加合理,在相同的质量约束下使角隅的多工况应力得到了更大的优化。最后,本文对船舶结构优化算法进行了改进。针对人工蜂群算法（ABC）收敛快但易陷入局部最优的特点,引入模拟退火算法（SA）机制对其进行改进,采用数学算例验证了该改进算法有效性,并将该算法成功应用于角隅结构优化问题中,在更少的迭代次数下得到了最优解,表明了该方法对于船舶局部结构优化问题的适用性。