
12月25日,智能建造学院在行知苑80101教室举办了主题为《结构优化的数学之美:从被动“堆积”到主动“搭建”》专题讲座,本次讲座由学业导师宋婷婷主讲。讲座面向大二学生,旨在揭示现代结构设计中数学优化的精妙逻辑,吸引了百余名学生积极参与。
讲座伊始,宋老师用一个生动的比喻开启了话题:“传统的结构设计如同‘堆积木’,追求材料的叠加与堆砌;而现代结构优化则是‘搭积木’,在满足安全与功能的前提下,用最少的材料实现最优的形态。”
接着,讲座深入剖析了结构优化背后的数学原理。通过拓扑优化、形状优化和尺寸优化等经典方法,结合有限元分析、遗传算法等计算工具,原本依赖经验的设计过程被转化为可量化、可求解的数学问题。“优化不是简单地做减法,而是智慧地做选择。”宋老师强调。她以桥梁设计为例,展示了如何通过数学方法在保证承载力的同时,减轻结构自重、降低材料消耗,实现安全、经济与美学的统一。
讲座还介绍了当前智能建造领域的前沿方向,如基于机器学习的结构生成设计、数字孪生与实时优化等。这些内容让同学们意识到,数学不仅是工具,更是连接物理世界与数字世界的桥梁,也是未来工程师实现创新设计的核心能力。
这次讲座让学生重新认识了数学在工程中的价值,也对自己专业的未来方向有了更清晰的想象。
(文、图/宋婷婷 审核/王丹丹、李晨、冯国海)
