• 【论坛】生成式几何设计与制造

    论坛简介

    “生成式几何设计与制造”论坛聚焦生成式技术在几何设计与制造领域的前沿研究与实践应用。随着人工智能、优化算法及先进制造技术的快速发展,生成式方法正成为复杂几何形态设计与高效制造的重要推动力。本论坛将探讨如何利用生成式算法进行自动化形态优化、设计空间探索以及个性化制造等关键问题。拟分享内容包括生成式几何设计在建筑、产品设计中的创新应用生成式制造在高精度加工和复杂工艺中的技术突破,以及基于数字孪生的生成式设计与制造一体化方法。论坛旨在搭建多学科交叉交流的平台,推动生成式几何设计与制造技术的深入发展,为智能制造与设计赋能提供新思路。

    论坛召集人

    赵海森
    赵海森
    山东大学
    个人简介
    山东大学杰出中青年人才,国家级青年人才,教授,博士生导师。主要研究方向为计算机图形学、智能几何设计与制造。曾任美国华盛顿大学博士后,奥地利科学技术研究所博士后。主持海外优青项目、重点研发计划课题、基金委面上项目等国家级科研项目。作为项目骨干,参与科技部新一代人工智能(2030)项目,基金委区域联合重点基金项目等项目。曾在ACMTOG、ACM SIGGRAPH/Asia、IEEETVCG等顶级期刊或会议上发表论文十余篇,申请十余项国家发明专利和一项美国发明专利,出版专著1部。获山东省自然科学奖一等奖、"CCF优秀博士学位论文奖"和"CAD&CG 2012 优秀学生论文"等荣誉。
    王伟明
    王伟明
    南京理工大学
    个人简介
    南京理工大学数学与统计学院教授,曾任大连理工大学副教授。博士毕业于大连理工大学数学科学学院,导师是刘秀平教授。曾访问德国亚琛工业大学、中国科学技术大学、浙江大学等。分别在大连理工大学(师资)、荷兰代尔夫特理工大学(玛丽居里基金资助)和英国曼彻斯特大学进行博士后工作。发表学术论文 50余篇、ESI高被引论文2篇、申请或授权国家发明专利8项。获SIGGRAPH金Asia 首届时间检验奖(Test-of-Time Award 2023)、朝际结构与多学科优化学会/Springer Prize(2020)、十三届 GDC 大会最佳论文奖等学术奖励多项。主持国家级项目2项、省部级项目2项;作为骨干参与国家重大、重点等项目多项。主要研究方向包括:数字几何处理、结构设计与优化、计算制造等。

    论坛讲者信息

    王慧
    王慧
    西安交通大学
    报告题目:基于特殊参数网设计的网壳结构
    报告摘要:网壳结构凭借其高效性和灵活性在建筑与工程领域备受关注,但如何利用标准化的结构元件(如等规格的平直或圆弧薄板或统一的固定节点)来制造和组装自由形态的网壳结构仍面临挑战。本报告提出了一种基于几何驱动的计算设计方法,旨在解决面向建造的优化问题。通过对不同曲率特征的曲线四边网进行分析,开发了合理的离散化理论与建模方法,确保直线型或圆形的可展条带(弹性薄板)能够沿这些曲线精确布置,并以垂直、相切或恒定倾斜角度与设计表面相交。这种设计方法不仅能够实现均匀且美观的曲面效果,还能显著简化后期的部署成本与流程,为自由曲面网壳的高效建造提供了新的思路。
    个人简介:王慧,西安交通大学数学与统计学院信息科学系副教授、计算数学与应用数学专业博士生导师、入选校“青年拔尖人才支持计划”。博士论文《建筑几何中的网格与光滑曲面构造》获大连理工大学校优秀博士学位论文。2020-2024年在沙特KAUST从事博士后研究。主要研究方向为计算机图形学、计算机辅助设计与制造、几何处理、建筑几何、离散微分几何、计算几何等。多篇论文发表于ACM TOG、CAD、CAGD、SIGGRAPH(Asia)、AAG等国际期刊与会议。
    高杰
    高杰
    华中科技大学
    报告题目:面向复杂薄壳结构的T样条等几何拓扑优化设计研究
    报告摘要:Recently, the non-uniform rational B-splines(NURBS)have been considerably employed in modeling plate and shell structures, or developing the related size, shape or topology optimization methods for their design. However, the NURBS with the tensor product feature strongly hinders the effectiveness of the optimization on complex structures. The primary intention of the current research is to propose a new T-splines-oriented lsogeometric Topology Optimization(T-lTO)method and then address the critical design problem of plate and shell structures with arbitrary shapes in practical applications. Firstly, the Bézier extraction is utilized in the T-splines to map the geometrical model into a family of Bézier elements, each of which is presented by a local Density Distribution Function (DDF) for elementary topology. A global DDF is constructed by an assembly of all local DDFs with a natural connection to the present structural topology. Secondly, the T-splines-based lsoGeometric Analysis(T-lGA) formulation with the Bézier extraction for complex plate and shell structures is developed using the Kirchhoff-Love theory, where a universal numerical implementation framework is constructed, including the Rhino, MATLAB, export modules with all geometric information and import modules for the analysis. Thirdly, a mathematical formulation for plate and shell structures with arbitrary geometries is developed using the T-lTO method to improve structural loading capability, and the sensitivity analysis with respect to design variables is rigorously derived in detail. Finally, several numerical examples of plate and shell structures with both regular and elaborate geometries are tested to demonstrate the validity, effectiveness, superioritiesand indispensability of the T-lTO method.
    个人简介:高杰,入选中国科协青年托举工程、湖北省高层次人才BR计划、武汉市英才与华中学者。主要从事复杂装备高性能轻量化设计研究。出版英文学术专著1部【第一作者】,发表国内外高水平知名期刊论文40余篇,其中一作20余篇,如Mater.Sci.Eng.R-Rep.(lF:31)、ComputMeth.、Appl. Mech.Eng等;获评《机械工程学报》第六届高影响力论文奖,谷歌学术引用近2000余次;担任《机械工程学报(英文版)》与《宇航学报(英文版)》青年编委。主持国自科面上基金、青年基金等多个项目。
    王胜法
    王胜法
    大连理工大学
    报告题目:基于隐函数的结构生成与优化
    报告摘要:结构隐式表示在拓扑和几何特征的变形方面更为灵活,可以统一结构的表示、分析和优化,在迭代的仿真过程中不需要进行重新网格化,更适合处理复杂结构设计与优化。提出了一系列基于隐函数表示的复杂结构设计和优化方法,实现了通过函数参数灵活控制和优化结构的几何与拓扑特征,并将其应用于结构力学、热力学和流体力学等领域此外,本报告基于结构的隐式表示提出了一系列利用智能方法设计复杂结构,提高了优化效率,富了结构设计的多样性和功能性。
    个人简介:王胜法,大连理工大学软件学院副教授,博士生导师。2012 年大连理工大学数学科学学院获得博士学位。主要研究方向为计算几何、结构设计与优化、网格生成,以及3D打印与相关应用。近年来在相关领域TVCGSIGGRAPH/Asia、CAD 等顶级期刊和会议发表论文三十余扁,专利十余项。特木么与多项困家目然料字基金,包括重点项目、重点研发计划、国际合作重点项目、面上项目等。入选大连理工大学首批“星海学者"人才培育计划、大连市科技之星”、ACM 中国新星奖(大连分会)、高等学校虚拟仿真实验教学资源建设成果三等奖、广西省科学技术进步二等奖。
    吕琳
    吕琳
    山东大学
    报告题目:物理性能驱动的几何微结构智能生成
    报告摘要:物理性能驱动的几何微结构智能生成是优化超材料性能的关键技术。传统的正向设计受限于结构设计空间无法全面探索设计组合,而逆向设计通过直接生成满足性能要求的微结构提供了更优方案。现有方法多依赖体素或参数化表示,限制了设计的灵活性和多样性。本报告提出一种基于混合神经网络的新型生成模型,能够同时编码几何结构和物理性能,提升结构与性能的匹配度,增强设计的灵活性和控制精度。该方法有效克服了传统设计方法的局限,为微结构的性能驱动设计提供了新的解决方案。
    个人简介:吕琳,山东大学计算机科学与技术学院教授,齐鲁青年学者,博导。研究方向为计算机图形学与计算机辅助设计,特别关注智能制造中的几何计算问题。在ACMTOG、CAD、AM等领域顶级期刊发表论文80余篇,获授权发明专利40余项并转化应用6项。获2017年度陆增镛CAD&CG高科技奖二等奖、国际实体与物理造型会议(SPM 2020)最佳论文一等奖(通讯作者)、2020年度山东省自然科学一等奖、2021年度吴文俊人工智能自然科学奖二等奖,“计算机图形学”一流本科课程等,担任第十四届几何建模与处理国际会议(GMP 2020)、第十一届国际虚拟现实与可视化(ICVRV 2021)、第十六届全国几何设计与计算学术会议(GDC 2024)等会议程序委员会共同主席,《计算机辅助设计与图形学学报》、《AdvancecManufacturing》等期刊编委。

    论坛召集人联系方式

    姓名:赵海森
    单位:山东大学
    邮箱:haisenzhao@gmail.com