报告题目:

生物打印支架的晶格结构优化与路径生成

报告人:

陆杨龙

所在单位:

香港科技大学

报告人简介:

陆博士目前在香港科技大学机械与航空航天工程系担任助理教授。分别于2016年与2020年在乔治亚理工学院机械工程专业获得学士和博士学位，并在密西根大学安娜堡分校担任了一年博士后研究员。他的研究方向主要涉及增材制造过程检测、多物理场仿真、机器故障诊断和结构优化。已在国际知名期刊及会议上发表相关研究成果40余篇及申报了三项美国专利。曾担任ASME和IISE等知名国际学术会议的分会场主席及学术委员会。曾获美国机械工程协会最佳博士毕业论文奖(2021)及最佳会议论文奖(2025)，香港创新创业大赛优异奖，入围2023美国国家自然基金制造业蓝天竞赛，密西根大学博士后协会会议奖，美国机械工程协会制造与生命周期设计会议海报竞赛奖等。此外，曾于2016年共同创立了SolCharged太阳能公司。目前已主持创新科技署(香港),香港科技大学-产业转化中心、大学教育资助委员会(香港)、国家自然科学基金等项目。

报告摘要:

在设计和制造具有轻量化、增强强度以及改善热性能和抗振性能等理想特性的元结构中，晶格结构优化至关重要。晶格结构在再生医学中具有广阔的应用前景，特别是在组织工程和骨支架中，它们提供机械支持并促进细胞生长。目前的研究已经开发了多种结构优化方法，包括专门针对设计晶格结构的尺寸、形状和拓扑优化技术。然而，传统的拓扑优化方法通常由于其操作的高维设计空间而导致高计算成本。为了解决这些挑战，我们提出了一种基于周期性表面建模的新型结构优化方法，该方法允许同时优化晶格结构的尺寸、形状和拓扑。这种创新方法使得使用最少的参数在周期性表面模型中表示多种拓扑成为可能，从而显著减少搜索空间，提高优化效率。此外，还引入了一种新的切片技术，用于使用增材制造制造周期性表面模型，该方法无需生成STL文件并最小化误差积累。