GAMES Webinar 2026 – 413期(复杂多形态信息传递的结构拓扑优化研究) | 张维声(大连理工大学) 冯结青(浙江大学)
GAMES Webinar 2026 – 414期(复杂多形态信息传递的结构拓扑优化研究)
报告嘉宾：张维声 大连理工大学
报告时间：2026年09月03日 晚上20:00-20:40（北京时间）
报告题目：
报告摘要：
自然界中的骨骼、翅脉、纤维及多孔骨架等结构经过长期演化，形成了兼具复杂几何形态、层级组织特征与功能适应性的结构构型，为工程结构设计提供了丰富的仿生原型。随着拓扑优化、机器学习和增材制造技术的发展，自然形态与设计意图已能够以纹理、图案和结构风格等形式进入优化过程。然而，这些信息具有不同的几何形式、空间维度和组织层次，如何将其转化为可计算的设计信息，并在形态特征、设计变量、材料分布与结构性能之间建立自然且可控的传递联系，仍是复杂仿生结构设计中的重要问题。为使自然纹理、结构风格及人工草图等形态信息能够直接参与结构演化，本报告提出图案嵌入过滤方法，通过图案块匹配和机器学习等方式，将外部设计意图转化为可计算的图案表达，并将其嵌入密度过滤与材料演化过程。传统过滤主要用于抑制棋盘格、控制结构尺度和提高数值稳定性，图案信息的引入使其同时具备主动调控结构形态的能力，从而建立图案特征与结构力学性能之间的联系。当结构设计由单一图案拓展至多种异质图案时，简单的图案混合难以描述不同几何构型之间的空间分工及组织关系。为此，采用图案场和相互独立的图案层描述不同几何构型，并通过排斥、并集、依赖和雕刻等关系建立多图案之间的组织规则。设计者规定所采用的图案及其相互关系，拓扑优化则根据结构力学目标和体积约束确定不同图案的空间分布，使多种几何构型能够在结构演化过程中形成相互协调的空间组织。自然结构及人工设计意图中蕴含的几何知识由此能够以可计算、可组织的形式参与力学优化，为复杂仿生结构的形态调控、空间组织与三维拓扑设计提供新的技术途径。
张维声，大连理工大学工程力学系教授，博士生导师，固体力学研究所所长。国家自然科学基金委杰出青年基金获得者、优秀青年基金获得者。目前主要从事智算力学、结构拓扑优化等研究。已在CMAME、IJNME等国际计算力学优秀期刊发表论文90余篇（包括多篇ESI热点、高被引论文），SCI他引6500余次。曾获国家自然科学二等奖、教育部“高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学）”一等奖，辽宁省青年科技奖，钱令希计算力学青年奖，获辽宁省优秀科技工作者、大连市杰出青年科技人才、辽宁省 “青年拔尖人才”等荣誉称号。主持国家重点研发计划等多个国家重点项目。目前担任中国力学学会理事、计算力学专业委员会主任、世界计算力学学会理事、亚太计算力学学会理事等。
报告嘉宾：冯结青 浙江大学
报告时间：2026年09月03日 晚上20:40-21:20（北京时间）
报告题目：
塔式太阳能系统仿真、建模和优化
报告摘要：
讲者简介：
1997年毕业于浙江大学应用数学系，获理学博士学位。主要从事计算机图形学和计算机视觉的基础与应用基础研究，曾获2009年教育部自然科学奖一等奖。 目前担任《图学学报》副主编、《计算机辅助设计与图形学学报》编委、《Visual Computing for Industry, Biomedicine and Art》编委 和《计算机科学》编委等。
讲者主页：http://www.cad.zju.edu.cn/home/jqfeng/
主持人简介：
徐岗，杭州电子科技大学计算机学院党委书记、教授、博士生导师。先后获山东大学学士学位、浙江大学博士学位，赴法国INRIA从事博士后研究。主要从事智能可视建模与仿真优化、CAD/CAE一体化等方向研究。主持国家自然科学基金联合基金重点项目、中德合作研究重点项目、国家重点研发计划工业软件专项千万级课题、国家数值风洞重大项目课题等国家级及省部级重大项目20余项。在ACM TOG、IEEE TVCG、Computer-Aided Design、CMAME、TIP、CVPR、AAAI等国内外重要期刊和会议发表论文100余篇，其中CCF A类及领域TOP期刊论文50余篇，3篇论文入选ESI热点论文或高被引论文。任中国计算机学会计算机辅助设计与图形学专委会常务委员、CCF B类会议SPM 2025大会主席、杭州市基础软件和工业软件产业技术联盟副理事长、全国开源工业软件openCAX工委会委员。曾获全国首届几何设计与计算青年学者奖、浙江省杰青，并入选全球前2%顶尖科学家榜单。
