报告题目：高性能轻质结构设计理论—一些进展探讨

报告时间：2023年4月26日（星期三）9：30-10：30

报告地点：机械馆J3报告厅

报告形式：线下

报告人：刘杰

报告人简介：刘杰，工学博士，毕业于湖南大学，现为燕山大学机械工程学院教师。主要研究领域包括智能材料驱动软体机器人、声学超材料、折纸/剪纸启发新型结构等。主持了国家自然科学基金面上项目和青年项目，以骨干人员参与了国家自然科学基金重点项目（排名第2）和杰出青年基金项目等。捷克国家基金评审专家，中国力学学会会员，国际仿生工程学会会员。国际期刊Materials主题编委。发表SCI论文40余篇，其中第1作者/通讯作者20篇（高被引论文1篇）；SCI他引300余次；授权发明专利9件。

报告内容简介：航空航天、高速列车等高端装备的重量与能耗、续航、机动性等性能直接相关；再者，高端装备的复杂作业环境对高刚度、高强度、精细化设计、多功能性等具有迫切需求，因此，急需发展高性能轻质结构设计理论。以拓扑优化设计和折纸力学为切入点，课题组近年来开展了系统研究，包括：提出了基于多分辨率的高效率保精度拓扑优化方法，解决了拓扑优化设计中计算成本和精细化设计制约问题；发展了非线性拓扑优化方法，实现了良好收敛、计算成本低、高分辨率和三维复杂构型创新设计；引入卷积神经网络，研究了新型多分辨拓扑优化方法，可快速实现大规模自由度精细化设计。提出了引入折纸力学的高性能设计方法，实现了包围式柔性折纸机械爪、用于沙地行走的无缆折纸原理机器人、咀嚼折纸柔性机械爪、新型连续机械臂、折纸防护双稳态软体机器人的创新性设计。所提理论和方法可为高端装备的结构创新性设计提供重要理论指导。