當前，世界格局正發(fā)生著重大變化，越來越多的國家正加大對“三航”(航空、航天與航海)裝備研制的投入，“三航”裝備研制水平已成為衡量國家科技水平高低的重要標志，加強對“三航”裝備研制的前沿性與戰(zhàn)略性技術(shù)創(chuàng)新已成為維護我國國家安全和利益的重要基石。近二十年來，以“計算機輔助設(shè)計(CAD)+計算機輔助工程(CAE)+結(jié)構(gòu)優(yōu)化”為核心的傳統(tǒng)分段式設(shè)計方法在“三航”裝備關(guān)重件結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用，有力支持了我國“三航”裝備的研制。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展和裝備服役性能的要求逐漸嚴苛，“超輕質(zhì)、高性能、多功能、全智能與重節(jié)能”正逐步成為現(xiàn)代“三航”裝備研制的重要目標，傳統(tǒng)分段式設(shè)計方法已無法有效滿足上述需求，成為阻礙我國“三航”裝備研制水平提升的主要因素之一。

眾所周知，相比于尺寸優(yōu)化與形狀優(yōu)化，拓撲優(yōu)化可為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供更為科學、合理的創(chuàng)新構(gòu)型方案，拓撲優(yōu)化技術(shù)及軟件已成為產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的重要手段，并廣泛用于“三航”裝備關(guān)重件結(jié)構(gòu)設(shè)計。為解決傳統(tǒng)分段式設(shè)計方法中結(jié)構(gòu)幾何、分析與拓撲優(yōu)化相互割裂的問題，在拓撲優(yōu)化中引入可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)幾何與分析一體化的等幾何分析技術(shù)，采用相同的數(shù)學基函數(shù)在理論上統(tǒng)一結(jié)構(gòu)幾何、分析與優(yōu)化模型，開展結(jié)構(gòu)設(shè)計/分析/優(yōu)化一體化設(shè)計，已成為現(xiàn)代“三航”裝備設(shè)計中極其重要的研究方向。近年來，國內(nèi)眾多高校和科研院所，包含華中科技大學、清華大學、上海交通大學、大連理工大學、西北工業(yè)大學、浙江大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業(yè)大學、國防科技大學、北京理工大學、東南大學、華南理工大學、吉林大學、中南大學、湖南大學、重慶大學、山東大學、南京航空航天大學、中科院長春光機所與中國空間技術(shù)研究院等，圍繞結(jié)構(gòu)設(shè)計、分析與優(yōu)化，從基礎(chǔ)理論、分析技術(shù)、優(yōu)化算法與軟件開發(fā)等方面開展了卓有成效的研究，有效推動了以“結(jié)構(gòu)設(shè)計/分析/優(yōu)化一體化”為核心的新一代智能設(shè)計方法研究，為解決當前裝備結(jié)構(gòu)設(shè)計中幾何建模、結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計相互獨立、互不融合的瓶頸問題，提升我國“三航”裝備研制水平，提供了強有力的技術(shù)支撐。

新一代智能設(shè)計正成為新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)之一，為探討和分享本領(lǐng)域最新研究成果，促進有益的學術(shù)交流，推動新一代智能設(shè)計方法的發(fā)展與應(yīng)用，支撐我國“三航”裝備研制水平的快速提升，在華中科技大學建校70周年和機械科學與工程學院建院70周年之際，《中國機械工程》特聯(lián)合華中科技大學機械科學與工程學院，組織出版了“新一代智能設(shè)計”專輯，分設(shè)了“拓撲優(yōu)化基礎(chǔ)理論”“等幾何拓撲優(yōu)化”“增材制造可成形設(shè)計”“宏微觀跨尺度設(shè)計”與“優(yōu)化設(shè)計工程應(yīng)用”5個專欄。本專輯的征文得到了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的積極響應(yīng)，經(jīng)專輯編輯委員會的嚴格評審，本專輯共刊載論文13篇，較好地反映了我國在本領(lǐng)域的最新研究進展。希望以本專輯出版為牽引，持續(xù)匯聚學者智慧，展示科技成果、交流技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展行業(yè)生態(tài)，助力中國“數(shù)字化智能化設(shè)計與制造”學科方向的高質(zhì)量發(fā)展。

征程萬里風正勁，奮楫爭先再遠航。習近平總書記多次強調(diào)，努力把關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備制造業(yè)掌握在我們自己手里。國務(wù)院印發(fā)的《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》已明確提出要深入實施智能制造工程，大力推動裝備數(shù)字化。華中科技大學機械科學與工程學院作為我國“數(shù)字化智能化設(shè)計與制造”技術(shù)的主要“策源地”之一，在70周年校慶與院慶之際，對長期以來熱忱支持學院發(fā)展的社會各界師長、朋友致以最誠摯的感謝！邁步新時代新征程，學院全體同仁必將牢記使命，踔厲奮發(fā)，勇?lián)鷷r代重任，攜手行業(yè)內(nèi)高校、科研院所及相關(guān)企業(yè)，共譜“三航”裝備智能設(shè)計發(fā)展新篇章！