新闻网讯 4月15日，航空航天学院2022级工程力学拔尖基地实验班本科生伍雨芊在黄敏生教授的指导下，以第一作者身份撰写的论文“用于预测非均质多晶中微孔生长的物理信息融合GNN-LSTM模型研究”（A physics-informed GNN-LSTM framework for prediction of microvoid growth in heterogeneous polycrystals）被SCI期刊《工程断裂力学》（Engineering Fracture Mechanics，影响因子5.3）录用，并在线发表。

金属材料的韧性断裂是航空发动机涡轮盘、机身框架等关键结构失效的主要模式之一，其过程通常经历微孔洞的形核、生长与聚合三个阶段。其中，孔洞生长持续时间最长，显著降低材料的承载能力，由此产生的问题是损伤力学和断裂力学研究中的根本挑战。由于非均质多晶材料中微孔洞生长受多种因素影响，具有强烈的随机性和统计学特性，而经典的传统理论模型均基于“均匀各向同性基体”假设，无法有效刻画这一随机演化特性。针对这一关键科学问题，该论文创新性地构建了融合物理信息的图神经网络-长短时记忆网络（GNN-LSTM）混合机器学习框架，用于预测非均质多晶材料中的孔洞生长。该研究利用图神经网络（GNN）精准表征多晶微结构的空间拓扑关系，同时结合长短时记忆网络（LSTM）捕捉微孔生长与载荷历史的依赖关系，并提出多个满足物理先验的创新方法，显著提升了模型的训练效率与预测精度。研究结果表明，与课题组前期发展的模型相比，该GNN-LSTM模型在保持更高预测精度的同时，输入数据量与模型参数量大幅减少，训练效率提高近6倍。该工作为在真实三维非均质微结构环境下实现孔洞生长的高效、精准、统计性预测开辟了新路径。

除论文发表外，该成果也在国际会议ICCES2025上完成了汇报与交流。航空航天学院始终高度重视本科生创新能力培养，持续优化科研平台、开放优质资源、完善导师引领机制，为本科生参与前沿研究、发表高水平成果创造良好条件。力学拔尖基地实验班实施“一生一导师、一生一方案、一生一课表、一生一课题、一生一交流、一生一成果、一生一发展”的拔尖人才培养新模式，全方位助力学生成长成才。未来，学院将不断完善创新育人机制，培养更多拔尖创新人才，书写人才培养高质量发展新篇章。