报告时间:2025年8月1日9:00-11:00
报告地点:A字楼103
邀请人:程耿东院士、聂英豪博士
报告(1)题目:多尺度安定分析直接法:面向交变载荷的结构评估与优化
报告人:陈耕教授,北京交通大学机械与电子控制工程学院
摘要:结构在承受交变载荷时,可能出现仅在初始阶段产生塑性变形、在随后加载过程呈纯弹性响应的弹性安定现象。围绕安定现象,Melan等学者提出了无需对加载历程进行跟踪,通过求解优化问题获得安定载荷水平的直接法理论;Dang Van也将疲劳极限与多尺度安定等价,并据此提出了著名的疲劳准则。尽管安定极限体现了结构承受交变载荷的能力,且直接法求解具有载荷路径无关的优势,但由于大规模优化问题的求解难度以及试验证据不足,安定分析始终未能成为主流的结构分析与优化方法。随着算法和计算机硬件的快速发展,以及数字图像相关(DIC)等试验技术的进步,对大型工程结构进行安定分析与试验验证正逐渐成为可能。因此,本报告以Dang Van的多尺度安定理论为基础,详细阐述如何构建多尺度分析框架,通过直接法预测随机材料的疲劳极限与结构的失效概率。同时,围绕结构的安定分析与设计,介绍近期在薄壁结构、安定拓扑优化以及安定试验方面的研究进展,并讨论将安定理论作为可重复使用航天器结构轻量化设计方法的潜在可行性。
报告人简介:陈耕,男,北京交通大学机械与电子控制工程学院教授。2007年于西北工业大学获得本科学位,2010年、2016年先后于德国亚琛工业大学获得机械工程硕士和博士学位。主要从事极限与安定分析、结构-材料一体化设计、载运工具结构健康监测等研究。研究涉及计算力学、材料科学、人工智能等多学科的交叉与融合。发表SCI论文40余篇。获得过北京交通大学卓越百人计划、亚琛工业大学优秀博士毕业生等荣誉。2019年回国后主持国自然面上、科技部重点研发子课题、慧眼行动等国家及省部级项目8项,在德期间主持喜利得(Hilti) 、圣戈班(Saint-Gobain) 集团等企业和机构资助的项目5项。此外还曾在德国IAV汽车工程技术公司中担任发动机大数据分析工程师,负责大众与保时捷品牌多款发动机数据分析与标定工具的开发与应用。
报告(2)题目:面向增材制造晶格的创成设计和安定承载评估
报告人:陈敏博士,西交利物浦大学高级副教授
摘要:
在增材制造背景下,晶格结构因轻质高强、吸能降噪等性能,广泛应用于对轻量化要求较高的航空航天、生物医疗和高端制造领域。晶胞设计的多样性、宏观布局的复杂性及跨尺度特征,为其数字化优化设计与服役性能评估带来挑战。
本研究聚焦于面向增材制造晶格结构的设计与评估方法,致力于构建具备控形与控性能力的晶格构件设计和评估框架。以创成式设计方法为核心,提出一种以多尺度物理场驱动的晶格性能可定制设计与评估策略;以极限-安定理论为核心,构建结构弹塑性安定的直接法数值模型,实现晶格结构周期承载下的疲劳强度评估;并进一步融合机器学习技术,构建基于材料-结构-性能一体化的增材结构多尺度设计方法,赋能增材制造晶格结构的工程应用。
报告人简介:
陈敏博士,西交利物浦大学高级副教授,博士生导师,智能工程学院科研副院长,英国高等教育学院会士,江苏省智能制造工程学会理事。东南大学工学学士、博士(德意志学术交流中心DAAD联合培养奖学金)。2007-2015年期间在德国亚琛工业大学学习、工作,历任研究员、结构项目组组长。
陈敏博士主要研究方向为多尺度复合材料建模,多物理场结构优化,计算力学算法与工程应用。目前发表高质量学术论文80余篇(一作/通讯约40篇),申请/授权发明专利20余项,主持近20项政府、工业研发项目;指导国内外研究生、博士生30余名。先后在工业设计、机电和机器人专业教学,对交叉学科的科教积累了丰富经验,指导本科学生多次获得国家、国际比赛大奖,发表学术论文和专利。