王仁力学讲座 ｜ 郭旭教授介绍结构拓扑优化研究新进展

2023年3月31日，北京大学工学院力学与工程科学系新一期“王仁力学讲座”在北京大学工学院一号楼210室举行。本期讲座邀请了中国力学学会副理事长、国际结构与多学科优化学会执委、大连理工大学郭旭教授为主讲人，作了题为“结构拓扑优化研究的进展与思考”的学术报告。讲座由北京大学工学院力学与工程科学系副主任裴永茂主持，中国科学院院士魏悦广教授、力学与工程科学系主任杨越教授、力学与工程科学系唐少强教授、陈璞教授、陈正教授等以及全校各院系共百余名师生参加了本次讲座。

郭旭教授进行报告

郭旭教授首先介绍了结构拓扑优化的研究背景。他指出结构是所有工业装备、工程设施等发挥使役功能的载体；设计位于结构创成链条的最前端，决定着结构性能的原始基因；优化则是结构设计的核心宗旨和永恒目标。为了能够在复杂的目标函数和约束条件下开展结构创新设计，就必须发展系统的理论和方法。之后，郭旭教授结合拓扑优化-这类难度最大的结构优化问题研究所面临的挑战以及发展自主可控结构拓扑优化软件的重要性，介绍了其所发展的以移动可变形组件法（MMC）为代表的最新研究成果，分享了这些成果以及其领导研发的自主可控拓扑优化软件DLUTOPT等在新一代载人飞船、大型遥感卫星、大推力火箭发动机等国家重点发展装备结构轻量化设计中发挥的重要支撑作用。研究表明:基于显式几何描述的MMC方法可以有效破解经典隐式拓扑优化面临的诸多挑战性问题；基于MMC方法研发的关键技术和软件工具，在解决薄壁加筋结构设计等问题时有显著优势。最后，郭旭教授还介绍了其课题组新近提出的利用问题无关机器学习（Problem Independent Machine Learning，PIML）增强的超大规模结构拓扑优化方法。借助该方法可在桌面电脑上不借助任何并行计算技术完成10亿像素分辨率的三维超大规模结构拓扑优化问题高效求解。

讲座现场

报告结束后，郭旭教授与在场的老师和同学就相关问题进行了热烈讨论。最后，杨越主任还向郭旭教授赠送了“王仁力学讲座”特制纪念奖牌。

杨越系主任向郭旭教授赠送纪念奖牌