教育新闻网怀俄明大学的一名博士生最近在圣地亚哥的美国航空航天学会 (AIAA) 科技论坛上获得了学生论文奖。
正在学习机械工程的 Sarah Hankins 在 Aerospace Design and Structures Group 学生论文竞赛中获得了 Harry H. 和 Lois G. Hilton 学生论文奖。
“很荣幸我的工作能够在这样一个享有盛誉的研究和创新平台上得到认可，”汉金斯说。
AIAA 科技论坛是世界上最大的航空航天研究、开发和技术活动。
汉金斯毕业于科罗拉多州布鲁姆菲尔德的高中，面临来自弗吉尼亚理工学院和州立大学、马萨诸塞大学洛厄尔分校和荷兰代尔夫特理工大学等国内外大学的竞争。
参赛者提交了他们论文的扩展摘要，这些摘要由学术界和工业界的个人审查，以确定是否参加会议。一旦被接受，摘要将由评委进行评估，以确定学生论文比赛的半决赛选手。对完整的手稿进行了评估，以选择剩余的决赛入围者。最后一轮评审基于预先录制的演示文稿，获胜者是从手稿和演示文稿的综合得分中选出的。
Hankins 的论文题为“从生成式设计框架中获得的用于大小和拓扑优化的仿生模式”。该论文描述了如何将生物和优化算法结合起来生成特定应用的微观结构几何形状。
例如，汉金斯的框架被用于设计更高效和更轻的组件——从支架到热交换器——这对于减少航空航天应用中的重量损失至关重要。在威斯康星大学机械工程系副教授 Ray Fertig 的研究小组中，汉金斯在整个博士研究过程中一直在开发计算框架。
“Sarah 的工作有可能改变我们对工程设计和优化的看法，”Fertig 说。“她将创造力与众多不同领域的能力相结合——从固体力学到热传递到机器学习——的能力真的很了不起。”
汉金斯的工作基于图灵的形态发生理论，其中自然界中的模式通过反应扩散模型定义的一组规则出现。可以修改规则以使结构适应环境的外部约束。Hankins 的工作极大地减少了设计空间的跨度，并且无论问题的复杂性或规模如何，都能实现复杂的结构解决方案。最先进的全局优化技术用于定制受自然启发的架构，以满足实际应用程序的需求。
实际上，这项工作可以实现更便宜、更快和更有效地开发定制的仿生物微结构几何形状，从而彻底改变与工程材料和设计相关的仿生策略。
