机械与汽车工程学院2021年外国专家辛千凡教授为学校师生作系列专题讲座

发布者:苏鹏源发布时间:2021-12-13浏览次数:110


  为了提高我校研究生在试验设计与优化方面的科研能力、增强国际交流能力,机械与汽车工程学院邀请2021年上海工程技术大学外国专家计划项目获得者辛千凡教授线上开设试验设计与优化系列讲座。126日和8日,分别举办了两场,学校教师和研究生积极参加了学习。

  辛教授毕业于同济大学本科,后获得了美国华盛顿大学机械工程硕士和博士学位,曾就职于世界500强企业中的美国纳威司达(Navistar)公司,主管柴油发动机性能与系统集成的模拟分析工作,并曾担任国际汽车工程师学会(SAE)商用车动力系及传动系委员会2012年度主席,著有《Diesel Engine System Design》和《柴油发动机系统设计》两部专著。

  辛教授基于精深造诣,为参加讲座者诠释了系统设计、优化技术、可靠性工程这三个重要学科领域之间的关系,并指出试验设计、优化技术、可靠性分析是科技领域中最重要的三大通用技术,在质量、效益、经济性理念驱动下,在各行业均具有极为广泛的应用。试验设计与优化讲座主要介绍工程技术领域常用的试验设计与分析的理论和方法,包括误差分析、方差分析、因子设计、正交设计、响应曲面方法、多目标优化、稳健性设计、可靠性设计、蒙特卡罗模拟等。现代科学技术问题通常是具有多因子和多响应的多目标寻优复杂问题,而且具有非确定性随机概率特征。如何使用较少的试验次数和较小的成本取得较多的试验结果,确定主要和次要影响因素,并获取最优方案,是一项重要的实用技术。正交设计和响应曲面方法是两类最常用的试验设计方法,能够高效快速筛选因子,并建立因子与响应参数之间的数学关系。基于帕雷托前锋曲线的多目标优化方法比单目标优化方法更为先进,能够处理大量的工程实际问题。为了进一步提高产品质量,还需要在稳健性和可靠性等具有概率分布特征的问题上予以优化,获得具有较强抗干扰能力和成本较为经济的设计方案。通过对试验设计与优化技术的学习,能够提高科研工作质量和产品设计质量,并为发表高水平学术论文奠定必要的基础。

    在讲座开篇,辛教授指出在试验设计与分析的学习中需要注意学习方法,辛教授希望同学们能够博采众长、扎实基础、了解全貌。在试验设计方法的应用方面,辛教授指出应当着力开展响应曲面分析,取代粗糙的分析方法,并从单点优化扩展到二维全域优化。这不仅能够将单目标优化提高两个数量级(维度)的先进程度,而且能够强有力帮助解决帕雷托前锋曲线的多目标优化问题。在稳健设计方面,辛教授指出了田口方法的不足之处,对不同的学术流派给予介绍,包括更为先进的“均值-偏差”双响应曲面方法。




通过讲座,同学们开阔了工程案例视野,全方位了解到论文写作中的问题,结合实际用途复习了书中的公式,能够帮助自己将来策划与试验设计及优化有关的科研课题,并为撰写学位论文和期刊论文打下实践基础。学生学到了先进的科学探索、分析的理念和方法。通过理论、案例、学生合作参与的方式,也为学院老师带来了一种全新的教学理念,大家都感到得到了很大的收益。

  此系列讲座的成功举办,必将有力推动我院试验设计与优化技术的科研水平,将最新的理论和实用方法引入机械工程学科,提高我院师生的教学、科研工作水平。