“祝賀程耿東院士八十壽辰暨結構優化設計進展”專刊

序 言

2021年9月22日是《計算力學學報》前任主編、中國科學院院士、大連理工大學程耿東教授八十華誕。

程耿東院士長期致力于計算力學和結構優化研究，是國際著名結構優化專家，在結構優化領域做出了開創性的卓越貢獻。程耿東院士關于實心彈性薄板優化正則化列式、拓撲優化奇異最優解等多項引領性和“里程碑式”工作，極大地推動了拓撲優化這一受到眾多學科廣泛重視的前沿領域的形成、發展和工業應用，在國際上產生了廣泛影響，使得我國結構優化學科進入國際前列。由于在國際學術界的重要影響，程耿東院士2012年當選俄羅斯科學院外籍院士，2015年至2019年擔任國際結構與多學科優化學會主席。程耿東院士近期還和團隊成員一起為長征5號等國家重大裝備創新結構設計以及解決相關企業關鍵力學問題提供了重要技術支撐。程耿東院士曾3次獲得國家自然科學二等獎，還曾獲何梁何利科技進步獎、周培源力學獎、遼寧省科學技術最高獎等。

為慶祝程耿東院士八十壽辰，弘揚其科教報國情懷、開拓創新精神及嚴謹治學風范，激勵廣大力學科技工作者共同推進結構優化研究的發展，《計算力學學報》出版“祝賀程耿東院士八十壽辰暨結構優化設計進展”專刊。專刊論文全部為經主編推薦并約稿、結構優化領域知名學者撰寫的研究論文。

結構優化設計是計算力學的重要研究方向，主要研究改進和優化工程結構設計的系統理論與方法。結構優化設計業已成為支撐各類裝備結構創新設計與數字化制造的核心技術。專刊包含的18篇論文，反映了結構優化設計領域若干廣受關注的學術問題的創新研究成果及其工程應用。其中綜述論文《人工智能在結構拓撲優化領域的現狀與未來趨勢》介紹了近年來基于機器學習的拓撲優化方法研究的一些進展；《基于功能度量法的桁架結構非概率可靠性拓撲優化方法研究》利用區間模型研究了桁架結構的非概率可靠性分析與拓撲優化問題；《基于深度學習的跨分辨率結構拓撲優化設計方法》利用深度學習在低分辨率中間構型與高分辨率拓撲構型之間創建了高維映射關系；《多子域模式重復結構多目標拓撲優化》將多子域模式重復方法引入到了基于變密度法的傳熱以及力熱一體化拓撲優化中；《拓撲優化與仿生設計在空間太陽能電站熱設計中的應用》提出了一種新的聚光型空間太陽能電站熱設計方法，得到了線饋源光伏背板流道最佳拓撲構型，顯著提升了熱控設計性能；《形狀記憶合金結構拓撲優化設計方法研究》提出了一種基于實體各向同性材料懲罰模型的形狀記憶合金結構拓撲優化方法；《A time-variant reliability analysis method based on the interval process model》采用區間過程模型，研究了時變可靠度分析問題；《基于參數化水平集方法的微結構拓撲優化設計》基于宏觀等效性能均勻化，得到了多種微結構拓撲形式；《結構拓撲優化局部性能約束下輕量化問題的互逆規劃解法》將疲勞性能約束與應力約束進行類比，給出了滿疲勞公式和疲勞壽命約束全局化的結構壽命概念和相應解法；《薄壁結構多層級并發加筋拓撲優化研究》構建了主層級稀疏加筋和次層級密集點陣以優化結構的整體和局部力學性能；《一種基于附加重力場的鑄件拓撲優化方法》引入“逆結構”概念并構造了單一約束表達式，保證了鑄件結構拓撲優化解滿足無內孔和無側凹約束；《針對注塑成型隨形冷卻的流熱力耦合拓撲優化方法研究》建立了注塑模具冷卻管道的變密度法拓撲優化模型，得到了具有制造可行性的冷卻管道設計；《循環對稱結構的多尺度拓撲優化方法》建立了循環對稱單胞的均勻化映射計算方法，并基于特征驅動模型研究了循環對稱結構多尺度拓撲優化問題；《結構多源不確定性反問題的流形學習求解方法》提出了基于混合度量和流形學習的多源不確定性計算反求方法；《基于主動學習Kriging模型與序列重要抽樣的隨機-區間混合可靠性分析》提出了一種適用于復雜功能函數高非線性和多設計點問題的隨機-區間混合可靠性分析方法；《基于結構可置信性魯棒優化算法的離散優化問題研究》提出了一種與基于圓整策略的優化列式等價的魯棒優化列式并進行了求解；《基于材料相變的聲子晶體帶隙可調結構設計與性能分析》提出了一種基于形狀記憶合金相變的穿孔型帶隙可調聲子晶體結構設計；《Short Matlab Programs for Time and Frequency Response of MDOF System by Mode Superposition Methods》給出了幾類多自由度系統動力學響應振型疊加方法的代碼實現。

在專刊出版之際，衷心感謝論文作者、審稿人和《計算力學學報》編輯部的大力支持！