【集木新闻】38岁的武汉副教授自创超高速算法，实现桥梁高精度实时监测

大型桥梁的安全问题，着实牵动着人们的心，然而传统的监测方法，常常在“快”与“准”这两者之间，很难做到兼顾。来自武汉工程大学的陈辉团队，作为副教授团队，凭借一项理论方面的创新，使得实时高精度监测大型桥梁变成了现实，而这，说不定将会改变基础设施安全维护的整体格局。

传统监测的瓶颈

在很长一段时间里，针对桥梁这种大型结构开展健康监测是个颇具难度的问题，市场上大多数系统为了能够实现实时反馈呀，常常会选择去降低分析时的精度，这就表明了，一些细微的结构损伤有可能在早期的时候被忽视掉，进而埋下安全方面的隐患呢。

一方面是精度与速度之间存在着矛盾，另一方面又发现其根源在于计算能力受到限制，运用能够进行分析的计算力学里的有限元法，会需要拥有庞大的计算量，要达成每秒都在持续进行的实时分析，并且还要保持高精度，对于传统方法来讲几乎是有着一个不可能完成的任务。

一项关键的理论突破

有一种转机，源自武汉理工大学黄斌团队所提出的同伦随机有限元方法，陈辉副教授所在的那个团队，以一种创造性的方式，把这一原本被用于结构可靠度分析的方法，带进了健康监测领域，而这可不是那种简单的概念套用哦。

最关键的这一项创新的某一点，是它绕开了传统方法里繁重的样本拟合进程。新模型直接搭建了高效的求解途径，进而在数学原理方面达成了同时追寻高效率以及精确性的目的，给后续的工程应用奠定了理论根基。

从理论到代码的跨越

有了出色的创意显现之后，还务必得有扎实稳固的落地操作得以达成。陈辉于2019年形成算法构想之际，已然在计算力学领域深入钻研耕耘多年之久。然而把理论转化演变成为能够运行的监测系统，还需要开展大量的编程实现方面的工作才行。

仅是核心算法的代码，陈辉编写了数千行，他开展了反复的调试以及优化，以此保障计算的稳定跟高效，这个过程充斥着挑战，正是这般深耕细作，才最终成功致使理论“嫁接”了，使其拥有了实际应用的可能性。

在实际桥梁上验证

理论模型的切实价值究竟何在，是要经由实践去检验的。在这些年来，团队始终积极踊跃地推动着成果的转化工作。丹江口那儿，有一座大型斜拉桥，它成为了首批“尝新者”当中的一员，并且搭载上了这套实时高精度监测系统。

系统处于正常运行状态，不论是大桥结构所产生的极其细微的变化，均能够被清晰无误地捕捉到，并且能够及时进行实时分析。经由测试所得到的数据表明，新型方法在运算速度方面相较于传统方法而言，实现了数百倍的提升，既达成了速度上的快捷，又确保了结果的精准无误，充分证实了其在复杂且真实的环境当中具备可靠性。

广阔的应用前景

这项突破有着远超桥梁监测的意义，它让对大型工业结构开展快速的有限元重分析变成可行之事，在一定程度上把行业长期存在的分析耗时难题给解决了。

对于数字孪生、安全评估等领域而言，此方法供应了全新的具备高效特性的解决办法。当下，在国家自然科学基金予以支持的状况下，团队正同在中南市政设计院等单位开展合作，致力于去开发新一代的桥梁监测系统，其目的在于达成更为精准的实时预警 。

启发未来的创新

这项成果，已在土木工程领域顶级期刊之上发表了。陈辉觉得，这项理论突破，距离应用十分接近，其潜力能够拓展至机械、航空航天等多个工程领域 。

他甚至于把自身的英文论文发放给学生用作翻译练习，期望凭借这个来激发出年轻人的科研兴趣以及创新思维。他坚信，随着技术普及开来，往后会有越来越多的人从其中获取益处，一同促使工业仿真与安全监测技术向前发展。

针对这项可使大型基础设施“体检”达成既快速又精准效果的技术，您觉得它最先适宜在哪些种类的桥梁又或者建筑之上进行推广运用呢？欢迎于评论区去分享您的看法，要是认为本文具备价值，请点赞予以支持。