工程软件系教师闫鑫副研究员在计算机跨学科应用领域著名期刊《Computers and Structures》发表题为《Energy absorption optimization of parametric plate lattices》的学术论文。该文章融合机器学习与多目标优化算法,提出的新型参数化几何微结构突破了传统设计的性能极限,有望为航空航天、汽车安全等领域提供轻量化抗冲击结构的新方案。该研究得到了国家自然科学基金面上项目、青年基金项目的支持。
几何微结构在轻量化、传热、吸能、抗冲击等方面具有优异的性能,如何面向特定的性能需求实现设计-仿真的一体化是领域内公认难题,该文章通过建立几何参数与力学性能的智能映射模型,结合多目标遗传算法,成功研发出能量吸收性能超越主流点阵结构的新型几何微结构,实验结果表明所设计的新结构其比吸能最高提升85%。

图1. 参数化建模方法生成的新型几何微结构

图2. 准静态压缩条件下几何微结构性能比较
论文信息:https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2025.107880