中国振动工程学会青年学者论坛

本次论坛以“土木工程结构健康监测理论及研究进展”为主题，由中国振动工程学会第九届中国科协青年人才托举工程项目被托举人，重庆大学徐昊副研究员主持，中国振动工程学会青年工作委员会、人才工作委员会、中国振动工程学会结构抗振控制与健康监测专业委员会、厦门大学、汕头大学、华侨大学承办，在第十届全国结构抗振控制与健康监测学术会议期间召开。

中国振动工程学会青年学者论坛是振动工程领域青年科技工作者重要的学术交流平台。论坛特邀在振动工程前沿科技领域从事基础研究、高端技术应用和教学工作的专家和青年学者，围绕 “动力学与学科交叉”、“随机动力学与可靠度”、“航天结构动力学、振动与控制”、“振动工程类课程创新实践”、“振动力学与机器人”、“随机振动基础理论及其进展”、“旋转机械动力学基础理论及研究进展”、“航空航天结构非线性动力学及研究进展”等，开展了多场主题论坛和圆桌主题讨论，近万余专家学者参加论坛交流。为本领域青年学者的科研选题指明了方向，为后续科研和课程教学提供了重要理论方法。

本次青年论坛面向35岁以下的科技工作者；征稿领域(包括但不限于此)
1. 土木工程结构健康监测、诊断与评估；
2. 土木工程结构智慧管养与运维；
3. 土木工程结构防灾减灾；
4. 车桥耦合振动及其应用；
5. 结构荷载场的识别、特性、建模和预测；
6. 其它结构健康监测学术前沿和交叉研究等。

论坛主持人：徐昊 副研究员，重庆大学土木工程学院

邮箱：hxu@cqu.edu.cn

手机/微信：17661931077

专题名称：桥梁结构温度荷载及其效应

专题组织者：夏勇（香港理工大学） 、周林仁（华南理工大学）

专题名称：基于物理信息机器学习的结构监测与动力学

专题组织者： 赖志路 （香港科技大学（广州）），汪家继（香港大学）

​专题简介： 在结构健康监测和动力学研究领域，近年来机器学习或深度学习方法已得到了广泛应用研究，并取得了良好的效果及工程运用潜力。然而，传统数据驱动机器学习方法往往依赖大量的高精度数据集，因而通常需要成本高昂的试验或数值模拟。此外，传统数据驱动机器学习方法的预测结果往往缺乏物理方程约束，导致其难以学习得到结构或动力系统的物理本质，从而限制了模型的泛化能力。近年来，物理信息机器学习（Physics-informed Machine Learning, PIML）作为一种新兴范式得到了广泛关注。它通过将物理方程、物理定律等先验知识与数据驱动的机器学习模型结合，有效地缓解了训练数据短缺问题，增强了模型的泛化性及预测结果的物理合理性。

本专题旨在探讨物理信息机器学习在结构健康监测与结构动力学领域中的研究，涵盖理论与计算方法，及其在结构工程、地震工程、机械工程以及航空航天工程等领域的实践。我们将讨论的主题包括但不限于以下方向：

• 基于物理信息机器学习的模态识别；

• 线性与非线性系统的识别方法；

• 模型的更新与验证；

• 不确定性量化分析；

• 损伤识别与诊断；

• 响应预测与可靠性评估；

• 物理方程的发掘与发现；

• 动力学微分方程正反问题的求解方法；

• 微分方程解算子的逼近方法；

• 数据驱动与知识驱动融合的人工智能方法；

• 经典数值算法与人工智能融合的数值方法。

专题名称：结构监测与数字孪生

专题组织者：樊健生（清华大学） 刘宇飞（清华大学）

专题名称：结构健康监测与评估的轻量化方法

专题组织者：聂振华（暨南大学）, 贺文宇（合肥工业大学），张静（暨南大学）

专题简介：

结构健康监测技术已被证明可有效的识别早期结构损伤和潜在隐患，同时在车船撞击预警、涡激振动监测、承载能力和剩余寿命评估等多个应用场景下发挥了积极的作用。然而由于当前已有方法在工程界难以得到推广和普及的重要原因是造价昂贵。据统计，现有桥梁安全监测系统都安装了大量的传感器，系统总造价约占桥梁建设总费用的0.1%-2%，如此昂贵的系统对于业主方来说实施困难巨大。再加上能耗大以及部署复杂，健康监测系统在推广应用的过程中存在着较大局限性。针对此，本专题将研讨结构健康监测的轻量化技术，研讨如何通过轻量化理念和技术，降低系统成本，促进推广和产业化。探讨我国量大面广、关注度较低的中小跨径桥梁的健康监测轻量化技术。轻量化技术将可以实现更有效的健康监测与评估，而且大幅度减少了传感器的部署需求，相比于传统桥梁监测方法，展现出了低能耗、低成本与高效率的明确优势，为桥梁健康监测技术在国中小跨径桥梁上的广泛应用建立基础。本专题研讨内容将包括但不限于以下几个方面：

1.轻量化健康监测软硬件开发

2.轻量化监测方案设计

3.传感器轻量化

4.监测数据轻量化

5.监测分析方法的轻量化

专题名称：桥梁数字孪生技术和智能运维

专题组织者：徐幼麟（西南交通大学）、田永丁 （西南交通大学）、张建（东南大学）、周立明（石家庄铁道大学）

专题名称： 车-桥系统动态性能数智化监测

专题组织者：

余 岭（暨南大学），陈 震（华北水利水电大学），潘楚东（广州大学), 陈泽鹏（佛山大学），刘焕林（汕头大学）

专题简介：近年来，我国桥梁建设速度不断加快，公路桥梁总数已超百万座。随着现有桥梁服役年限的持续增长，叠加车流密度增加、运输市场重载化和环境侵蚀等多种不利因素影响，桥梁损伤和劣化问题日益严重。面对这一挑战， 国家交通运输部陆续出台了一系列政策法规， 高度重视桥梁安全性与耐久性水平的提升， 旨在加强桥梁结构健康监测系统的建设。随着数字化和智能化分析技术的快速发展，利用“数智化技术”监测桥梁动态性能业已成为监测桥梁结构安全性的重要手段。 车辆荷载作为桥面主要活载， 特别是超重超限车载，对桥梁承载力和桥梁动态性能影响深远。对车-桥系统实时准确监控，有利于动态把握桥梁性态演化规律，可为桥梁数智化管养提供重要的数据支撑和科学参考。

本专题包括但不限于：

（1） 荷载识别与动态称重；

（2）参数识别与损伤辨识；

（3）数字孪生与响应重构；

（4）正则模型与智能算法等。

专题名称：多源数据驱动的桥梁关键构件性能劣化监测预警与评估

专题组织者：杨东辉（大连理工大学），徐阳（哈尔滨工业大学），鲍跃全（哈尔滨工业大学）

专题简介：桥梁结构长期服役过程中受到复杂环境作用、外部荷载等持续作用，其服役性能会出现随时间逐渐发生劣化的情况，具体表现为桥梁局部构件损伤，进而影响桥梁结构整体的正常使用，甚至会导致承载失效，桥梁运营面临着较大的风险。结构健康监测系统能够获取桥梁服役环境、外部荷载、结构构件静动力响应等多源监测数据，如何从多源监测数据中挖掘出能够体现结构构件性能的特征指标，是实现对桥梁服役状态异常的监测预警的前提，也是对桥梁整体性能状态进行评估的关键。本专题以上述工程需求为背景，聚焦桥梁主梁、缆索等主要承重构件，支座、阻尼器、伸缩缝等关键约束装置的损伤劣化，从多源监测数据融合分析的角度，探讨如何提取反映构件性能劣化的敏感特征指标，如何消除环境荷载等非结构损伤因素影响，实现对桥梁关键易损构件性能异常的早期诊断和在线预警。

专题名称：工程结构振动舒适度

专题组织者：陈隽（同济大学）、王静峰（合肥工业大学）

专题名称：监测大数据分析与结构智能诊断

专题组织者：苏志强（东南大学）、丁幼亮（东南大学）、赵瀚玮（东南大学）

专题简介：紧密围绕全球未来城市基础设施（建筑、桥梁、隧道、地下空间、海洋工程等）的运维全生命期需求，瞄准工程运维数字化→信息化→智慧化全过程的重难点问题，基于城市基础设施运转的根本逻辑，从工程结构、交通系统、生态环境、人居要素等多源、多维、多模态数据出发，研发以声、光、电、磁多种模态测量理论为基础的先进传感理论与物联网协同技术，探究高维监测大数据的时频域和统计特征，以先进机器学习、深度神经网络等方法建立数据动态特征与物理实体时变状态的关联映射，以实际工程为案例提出城市多尺度结构-交通-环境-人居物理实体大系统的在线数智分析、数字孪生建模、多尺度状态评估与隐性风险预警理论、方法及技术，助力实现未来城市的高质量运维。

联系人：赵瀚玮，15751824980，civil_hwzhao@seu.edu.cn

专题名称：结构腐蚀监检测技术及状态评估

专题组织者：唐福建（大连理工大学）

专题简介：钢材腐蚀是工程结构耐久性失效的主要原因之一。有效开展腐蚀监检测，不仅可以获取腐蚀数据，揭示腐蚀机理和规律，评价腐蚀防护效果，预测结构使用寿命，更利于预防事故的发生，确保工程结构的安全运行。常见的腐蚀监检测方法包括半电池电位、交流阻抗、声发射、超声检测、压电陶瓷、探地雷达、射线成像、漏磁检测、磁致伸缩、电涡流、光纤等。近年来，一些基于无人机等新型设备和深度学习方法也用于工程结构腐蚀检测。本专题围绕着工程结构腐蚀监检测的基础、技术与应用方面的热点和前言问题进行研讨，展示最新研究成果。

本专题包括但不局限于：结构腐蚀监检测基础理论，结构腐蚀测试分析技术及应用，腐蚀传感器的研发与应用，以及基于腐蚀监检测数据的结构状态评估与寿命预测等。

专题组织者：唐福建（大连理工大学）

电子邮箱：ftang@dlut.edu.cn

电话：18342237051

专题名称: 不确定性方法在模型修正中的应用

专题组织者：

黄斌, 武汉理工大学土木工程与建筑学院. E-mail: binhuang@whut.edu.cn

吴志峰, 华中科技大学土木与水利工程学院. E-mail: wuzhifeng@hust.edu.cn

陈辉，武汉理工大学土木工程与建筑学院. E-mail: huichenvip@163.com

李佳靖，武汉工程大学土木工程与建筑学院 E-mail: jiajingli@wit.edu.cn

翁顺，华中科技大学土木与水利工程学院. E-mail: wengshun@hust.edu.cn

专题简介：随机有限元方法作为不确定性分析方法中重要的方法，已广泛应用于可靠性分析、安全评估和模型修正等工作。其中，摄动方法和基于伽辽金的方法，PC及GPC方法，已经成功地应用于解决工业领域的随机问题。然而，为了实现更加复杂结构模型的随机静动力分析，高精度、高效率的随机有限元方法仍有待进一步发展。因此，此研究方向一直受到众多研究者的关注。

模型修正是结构健康监测中非常重要的环节。当考虑结构建模和测量数据的不确定性时，随机模型修正不可避免。为了解决随机模型修正问题，贝叶斯方法是比较经典的方法之一。同时，随机有限元方法也可以发挥重要的作用。该方向是当前结构模型修正研究的热点，在实际结构健康监测中具有很好的应用前景。

本专题研讨会旨在为学者、研究人员和工程师创造一个良好的平台，以交流最新的研究进展，促进随机有限元方法领域的合作和创新。期望可以提供一个全面的视角来了解不确定性方法在结构健康监测中求解逆问题时的成效。

主题包括但不限于:

(1) 随机有限元法的最新进展

(2) 静力与动力随机计算方法

(3) 结构工程随机力学中的数学方法

(4) 为解决有限元计算耗时问题的代理模型

(5) 随机有限元方法在可靠性分析、安全评价中的应用

(6) 随机模型修正

(7) 模型修正与结构健康监测

(8) 结构健康监测中的不确定性分析方法

(9) 模型修正中的不确定性量化方法

(10) 数据驱动的模型修正方法

专题名称： 压电传感技术及其应用

专题组织者：刘沛沛 （东南大学），李伟杰 （大连理工大学），樊星煜 （西安理工大学），陈冬冬（南京林业大学）

专题简介：自1880年Pierre Curie和Paul-Jacques Curie兄弟首次发现了压电效应以来，压电材料经历了一百多年的发展，发展出各种压电器件及相应传感技术。近年来，压电传感技术逐渐向高精度、多功能和智能化方向发展，在机械工业、航空航天、医疗诊断以及消费电子等领域的应用越来越广。本分会场聚焦压电传感前沿技术及应用，相关主题包括但不限于：

1. 压电超声传感（线性及非线性超声技术）；

2. 压电阻抗技术；

3. 声发射；

4. 压电俘能；

5. 柔性压电；

6. 3D打印压电材料；

7. 压电传感在土木工程及古建历保结构的典型应用（混凝土结构，钢结

构，砌体结构，木结构，组合结构等）.

专题名称：惯质/惯容阻尼器及其在结构振动控制中的应用

专题组织者：沈文爱教授（华中科技大学）、 汪志昊教授（华北水利水电大学）

专题名称：结构健康监测新技术与数字基础设施

专题组织者：李俊 （科廷大学）、伊廷华 （大连理工大学）

专题名称：工程结构自供电传感与健康监测

专题组织者：方仕童（深圳大学）、赖志慧（深圳大学）、包斌（哈尔滨工业大学）、黄兴保（湖南大学）

专题简介：

随着工程结构规模的日益增大和复杂性的提高，传统的监测方法已难以满足现代工程结构如桥梁、高楼、隧道、大坝等健康监测的需求。自供电传感技术作为一种新兴的技术手段，能使得传感器在偏远或恶劣环境下持续工作，无需外部电源或复杂维护，特别适用于地质灾害多发区、极端气候条件下的监测任务，在工程结构健康监测领域展现出广阔的应用前景。本专题旨在汇聚国内外相关领域的专家学者，共同探讨自供电传感技术在工程结构健康监测中的最新研究成果、发展趋势及挑战。

三、征稿范围

自供电传感器的基本结构原理与实现方法

健康监测系统在电路方面的集成与应用方法

结构健康监测数据的处理与分析方法

结构损伤识别、评估与预警技术

自供电传感器在工程结构健康监测中的设计与应用

智能材料在自供电传感与健康监测中的应用

极端环境下工程结构的健康监测技术

专题名称：监测传感器专题

专题组织者：艾德米（华中科技大学）

专题简介：结构健康监测即实时采集有关运营结构的负载环境和特性响应信号，通过信号传输、过滤、分析，识别、诊断、评估可能影响结构服役及安全的结构性能变化。传感器作为采集信号的关键，在结构健康监测过程中发挥着不可替代的作用。在监测过程中，传感器正常工作、监测信号有效处理对结构损伤诊断和性能评估等至关重要。本专题旨在报道和讨论各类结构健康监测传感器在设计开发、性能改善、信号处理、损伤识别等方面的最新研究进展，包括但不限于以下主题：

1、加速度传感器在结构健康监测与损伤识别中的应用；

2、各类应变片在结构健康监测与损伤识别中的应用；

3、光纤光栅传感器在结构健康监测与损伤识别中的应用；

4、压电传感器在结构健康监测与损伤识别中的应用；

5、形状记忆合金在结构健康监测与损伤识别中的应用；

6、新型柔性传感器在结构健康监测与损伤识别中的应用；

7、结合人工智能的传感器监测信号处理；

8、其他类型的传感器在结构健康监测与损伤识别中的应用。

专题名称：大跨桥梁缆索振动监测、减振与评估

专题组织者：周海俊 （深圳大学）、高婧 （厦门大学）

专题名称：结构损伤诊断与状态评估方法

专题名称：结构主动、半主动、被动、混合与智能控制、多灾害智能控制

组织者：鲁正（同济大学），王斌（四川大学）

专题简介：在现代工程技术领域，结构振动控制技术是减小结构在地震或风荷载作用下响应的有效手段。本专题将涵盖结构振动控制领域的广泛议题，包括但不限于结构振动控制的基础理论、主动与半主动振动控制、被动控制与混合振动控制、结构减振(震)与隔振(震)、新型振动控制技术等方面。

联系人：鲁正，luzheng111@tongji.edu.cn, 王斌，bin.wang@scu.edu.cn

组织者：冯谦（武汉理工大学），孙丽（沈阳建筑大学），李政颖（武汉理工大学），任亮（大连理工大学），唐明（华中科技大学）

专题介绍：专题重点围绕光纤传感技术在土木工程、安全应急、轨道交通、城市管廊、水利大坝、油气能源、电网设施、海洋水域等应用领域展开的理论研究、传感器与关键器件研制、解调算法、评定方法、系统开发、模拟实验和工程应用。包括不限于以下主题：
1）光纤传感器及关键器件;
2）新型特种光纤及创新应用;
3）光纤光栅与分布式光纤传感器及应用；
4）光纤轨道交通及土木工程基础设施监测；
5）周界安防、火灾监控、智能电网、安全应急、综合管廊、油气能源、资源环境等领域光纤监测研究及应用；
6）其他光纤传感相关领域
希望通过本专题的研讨，展示国内外光纤传感技术发展的最新成果，加强各科研单位及研发团队和应用需求单位之间的沟通和合作，鼓励多学科交叉融合助力该技术领域的创新与实践，促进我国光纤传感技术的整体研究进展和产业化进程。

专题联系人：张斌 博士（武汉理工大学）

电子邮箱：bin1075@whut.edu.cn

联系电话：17719981075

专题名称：工程结构随机振动及控制

组织者：彭勇波（同济大学），孔凡（合肥工业大学）

专题名称：风场特性及工程结构抗风

专题组织者：张建国（厦门大学）

专题名称：智慧基础设施、智能设计与建造

专题名称：迁移学习及少样本学习在结构健康监测与检测中的应用

专题组织者：倪一清 （香港理工大学）、李丹 （东南大学）、茅建校（东南大学）、周陆 （中山大学）、陈斯信 （汕头大学）

专题介绍：

在人工智能快速发展的背景下，深度学习已广泛应用于结构健康监测与检测领域，并取得了显著成效，然而这一领域仍面临诸多挑战。尤其是，针对损伤状态的数据稀缺以及环境和运行条件变化引起的数据分布偏移，严重影响了模型的预测精度。获取大量准确标注的数据不仅成本高昂，而且耗时费力，常常面临标注信息不完整和不准确的问题。

为应对这些挑战，研究者们探索了迁移学习、少样本学习和弱监督学习的综合应用。迁移学习利用预训练模型和仿真数据，缓解了样本不足的问题，提高了监测的有效性和准确性。少样本学习使模型即使在标注数据极为有限的情况下也能有效学习，这对于数据获取困难或成本敏感的工程应用场景至关重要。而弱监督学习则通过处理不完整、不精确或不准确的标注信息，增强模型的适应性和鲁棒性。

为此，我们设立了“迁移学习及少样本学习在结构健康监测与检测中的应用”专题，旨在促进这些深度学习技术在结构健康监测中的研究与应用。我们诚邀全球专家学者分享他们的见解和创新成果。专题讨论将涵盖以下领域：

• 迁移学习在结构健康监检测数据处理中的应用
• 少样本学习在监检测数据稀缺条件下的创新应用
• 领域自适应在结构健康监检测中解决环境与运行条件变化的方案
• 弱监督学习在处理监检测数据中的不完整、不精确或不准确标注时的策略
• 物理信息驱动的迁移学习及少样本学习模型及其在监检测中的应用

期待您的宝贵贡献，共同推动结构健康监测技术的创新与发展。

专题名称：土木工程结构性态数字孪生方法及其智能传感器

专题组织者：王迎（哈工大深圳校区），阳洋（重庆大学）, 封周权（湖南大学），吴毅彬（厦门理工学院），田永丁（西南交通大学）徐颖（天津大学）

专题简介：本专题将深入探讨数字孪生技术与智能传感器在结构性态分析与评估中的应用，重点关注数据采集、传感融合、模型更新和运维管理等具体方法和技术。我们将分析这些技术如何提升工程结构的质量与效率，同时探讨其在应用中面临的挑战及未来发展趋势，展望其在结构性态分析领域的潜力。本次专题讨论会旨在通过交流与探讨，促进学术合作和技术研发，为工程结构的设计、建造、运营和维护提供更加可靠、高效的解决方案。我们诚挚邀请您提交摘要并参会。

专题名称：风电结构耦合振动、振动控制与健康监测

专题组织者：戴靠山（四川大学）、张自立（同济大学）、姜涛（汕头大学）

专题简介：

发展以风电为代表的新能源是全球应对能源危机及气候变化的共识，也是中国能源转型的战略选择。我国“十四五”规划和2035 年远景目标，明确提出要“大力提升风电规模”。风电机组及结构的大型化、轻质化是目前行业公认的降低成本、促进产业规模化发展的最有效途径。然而，这一发展方向也将造成风电结构的柔性化，导致结构在强风等动力荷载作用下的振动问题愈发突出。风电结构本质上为非线性多体动力系统，具有刚体运动（桨叶旋转、浮式平台运动）与结构弹性变形耦合、不同结构构件（基础-塔体-桨叶-传动轴）振动耦合、结构与荷载作用耦合等特点，在风-浪-流作用下的动力学行为非常复杂。准确模拟风电结构动力响应，系统开展风电结构健康监测，进而对结构体系进行高效振动控制及性能提升，具有重要的理论与工程实践意义。

本专题包括但不限于：

（1）陆上及海上固定式、漂浮式风电结构耦合建模与分析；

（2）风电结构流-固耦合及动力特性分析；

（3）风电结构主动、半主动及被动振动控制；

（4）风机叶片、塔架结构的荷载识别、损伤识别；

（5）风电结构损伤的长期监测与环境影响分离；

（6）叶片复合材料损伤的非线性检测方法；

（7）漂浮式风机的动态海缆监测；

（8）数字孪生技术在风机健康监测中的应用。

专题组织者：

杨永超（宁波东方理工大学），单伽锃（同济大学），叶肖伟（浙江大学），鲍跃全（哈尔滨工业大学）

专题简介：

视觉感知，融合先进传感技术、机器人技术、大数据和人工智能，为结构健康监测 (SHM) 带来了新的可能途径和应用前景。 从视觉全场域动力学响应感知，视觉损伤自动识别和理解，到视觉移动机器人（如无人机（UAV）和无人地面车辆（UGV））智能检测，基于视觉感知的SHM理论和应用进展为大型土木结构智能运维提供新的技术支撑。本专题将讨论基于视觉、感知、大数据和人工智能方法的SHM理论、实验和应用新进展，包括但不限于结构动力学感知测量、系统识别和控制、损伤识别、性能评估等方面研究，覆盖技术和方法包括但不限于感知理论和技术、图像视频处理、深度学习、主动学习、场景重建、3D LIDAR 、机器人集成、群体机器人系统、 UAV 和 UGV 技术、可穿戴设备、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）、混合现实（MR）等先进感知、计算机视觉、大数据和人工智能、机器人技术。

专题组织者：张凤亮（哈工大深圳校区），李宾宾（浙江大学）

专题组织者：霍林生（大连理工大学）, 罗明璋（长江大学）

专题组织者：鲍跃全（哈尔滨工业大学），翁顺（华中科技大学），吴杰（同济大学），兰成明（北京科技大学），王琦（中国矿业大学（北京））

专题简介：
面向城市桥隧群智慧运维的关键科学与技术问题，本专题将讨论以卫星雷达、无人机、摄像机、物联网、智能手机、交通导航等城市区域感知手段和先进人工智能方法、数字孪生技术为基础的桥隧群运维相关研究，以及桥隧群服役性态时空关联性、评价与维修决策以及工程应用等相关主题。

组织者：王文熙（湖南大学），戴军（东南大学），黄智文（湖南大学）

组织者：滕军（哈工大深圳校区），卢伟（哈工大深圳校区） ，胡卫华（哈工大深圳校区）