夏兆辉

师资队伍

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夏兆辉副教授

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邮　　箱xiaz@hust.edu.cn

办公地点先进制造大楼西楼叠620

个人主页

个人介绍

       夏兆辉（Xia Zhaohui，Associate Professor），江西丰城人，副教授，博士生导师，现任CAD中心党支部书记。国家重点研发计划青年项目首席科学家，湖北省高层次海外人才，华中卓越学者。
       2016年获华中科技大学机械制造及其自动化专业博士学位，2016年至2020年在美国伦斯勒理工学院与哈佛大学BIDMC从事医工交叉领域的研究工作。长期致力于机械产物数字化设计及其工业软件的教学与科研工作，主讲《机械设计理论与方法（三）》等3门核心课程，聚焦航空航天等重点领域的关键产物设计需求，开展自主可控CAD/CAE设计分析优化一体化软件技术研究。
       近年来，在CAD/CAE数字化设计核心算法与软件研发领域取得系列重要成果，主持和承担国家重点研发计划、工信部高质量发展专项、国家自然科学基金（面上、青年）、国家重点研发计划子任务及国家重点实验室开放基金等项目10余项。相关研究成果发表于Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering、International Journal of Mechanical Sciences等国际权威期刊发表SCI论文30余篇，其中ESI高被引论文1篇，并长期担任多个SCI期刊审稿人。目前兼任中国机械工程学会高级会员、中国图学学会微观几何设计与制造专委会委员、中国计算机学会计算机辅助设计与图形学专委会委员、《机械设计》青年编委等。

研究方向

1、人工智能驱动的CAD/CAE设计分析优化一体化方法
2、面向增材制造的结构智能设计方法及其软件技术研究

开设课程

本科生课程：
《计算方法（二）》
《机械设计理论与方法（三）》
《计算机图形学与CAD技术》

研究生课程：
《CAD技术及应用》

科研项目

近5年主持代表性科研项目：
[1] 国家重点研发计划青年科学家项目（“工业软件”重点专项），“复杂设计域超大规模高效等几何拓扑优化方法”，2022/11-2025/10，项目负责人；
[2] 国家自然科学基金面上项目，“面向增材制造的抗疲劳等几何拓扑优化方法研究”，2025/01-2028/12，项目负责人；
[3] 国家自然科学基金青年项目，“基于体表达模型的三维复杂异质材料产物建模、等几何分析设计方法研究”，2021/01-2023/12，项目负责人；
[4] 工信部高质量发展专项，“XXXX仿真试验软件”，2021/09-2023/08，参与单位负责人；
[5] 国家重点研发计划，“优化驱动的设计分析一体化技术”，2020/11-2023/10，子任务负责人；
[6] 湖北省高等学校省级教学研究项目，“基于VR/AI的临床技能虚拟仿真教学平台的建设与研究”，2021/09-2024/08，工科负责人

论文专着与专利

个人学术主页：
https://scholar.google.com/citations?user=P6LPxBQAAAAJ&hl=en
https://www.researchgate.net/profile/Zhaohui-Xia
https://zhaohui-xia.github.io

近5年代表性英文论文：
[1] Wenke Qiu, Qifu Wang, Jian He, Yi Xiong, Liang Gao, Zhaohui Xia*. Phase-field fracture analysis for implicit geometric model via adaptive extended isogeometric analysis. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2024, 420: 116742.

[2] Zhaohui Xia, Haobo Zhang , Chen Yu, Jingui Yu, Liang Gao*. A machine learning framework for Isogeometric topology optimization. Structural and Multidisciplinary Optimization. 2023, 66(4): 83.

[3] Jianli Liu, Hongshuo Fan,Tao Nie,Haobo Zhang,Jingui Yu,Shuting Wang, Zhaohui Xia*. Multi-objective concurrent isogeometric topology optimization of multiscale structures. Frontiers of Mechanical Engineering. 2025, 20(1):4.

[4] Wenke Qiu, Qifu Wang, Liang Gao, Zhaohui Xia*. Stress-based evolutionary topology optimization via XIGA with explicit geometric boundaries. International Journal of Mechanical Sciences. 2023, 256:108512

[5] Yongfeng Zheng, Baoshou Liu, Wenjun Chen, Zhaohui Xia*, Chuanzeng Zhang. Topology optimization of hierarchical structures based on floating projection. International Journal of Mechanical Sciences. 2022, 231:107595.

[6] Hongshuo Fan, Jianli Liu, Haobo Zhang, Tao Nie, Jingui Yu, Jianzhong Yang, Zhaohui Xia*. Evolutionary topology optimization for elastoplastic structures via isogeometric analysis. Engineering Optimization. 2025: 1-27.

[7] Jinpeng Han, Haobo Zhang, Baichuan Gao, Jingui Yu, Peng Jin, Jianzhong Yang, Zhaohui Xia*. Efficient isogeometric topology optimization via multi-GPUs and CPUs heterogeneous architecture. Optimization and Engineering. 2024: 1-47.

[8] Wenke Qiu, Qifu Wang, Liang Xia, Zhaohui Xia*. Designing brittle fracture-resistant structures: A tensile strain energy-minimized topology optimization. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2024, 432: 117329.

[9] Zhaohui Xia, Baichuang Gao, Chen Yu*, Haotian Han, Haobo Zhang, Shuting Wang. A Hybrid Parallel Strategy for Isogeometric Topology Optimization via CPU/GPU Heterogeneous Computing. Computer Modeling in Engineering & Sciences. 2023, 138(2): 1103-1137.

[10] Yingjun Wang, Zhongyuan Liao, Ming Ye*, Yu Zhang, Weihua Li, Zhaohui Xia*. An efficient isogeometric topology optimization using multilevel mesh, MGCG and local-update strategy. Advances in Engineering Software. 2020, 139: 102733. (ESI Highly Cited Paper)

近5年代表性中文论文：
[1] 夏兆辉等，面向多尺度拓扑优化的渐进均匀化GPU并行算法研究，浙江大学学报(理学版)，2023, 50(6): 722-735
[2] 刘健力等，基于高导热性能微结构的等几何拓扑优化，计算机辅助设计与图形学学报，2024. （通讯作者）

代表性发明专利及软件著作权：
[1] 一种基于在线机器学习的等几何拓扑优化方法，CN202211122338.5
[2] 一种复杂设计域多尺度等几何拓扑优化方法、装置、设备及介质，CN202411594173.0
[3] 一种基于神经网络模型的等几何拓扑优化方法和装置，CN202411523077.7
[4] 一种基于热弹性超材料设计的等几何拓扑优化方法和装置，CN202411560348.6
[5] 一种基于体表达模型的多材料产物建模分析一体化方法，CN202111055883.2
[6] 一种用于模拟气管内插管术的方法及其系统，CN112587233 B
[7] 一种基于等几何分析的渐进式结构拓扑优化方法，CN2021110558832
[8] 基于等几何拓扑优化的人辅助设计软件，2022SR0721830
[9] 基于Vulkan的三维图形引擎软件，2021SR1537711
[10] 三维有限元可视化软件V1.0，2020SR1132250

荣誉获奖

[1] 2022年湖北省高层次海外人才计划
[2] 2021/2022年华中科技大学“优秀教师班主任”
[3] 2021年第四届中国高校智能机器人创意大赛一等奖指导教师
[4] 2023年华中科技大学教学竞赛二等奖

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