Хоаким Мартинс
Хоаким РРА Мартинс | |
---|---|
![]() | |
Рожденный | |
Национальность | Португалия , Норвегия , США |
Род занятий | Аэрокосмический инженер , академик и автор |
Академическое образование | |
Образование | Маг.инж. Воздухоплавание Магистр наук Аэронавтика и космонавтика доктор философии Аэронавтика и космонавтика |
Альма-матер | Стэнфордский университет Имперский колледж Лондона |
Диссертация | Связанно-сопряженный метод высокоточной оптимизации авиационных конструкций (2002 г.) |
Академическая работа | |
Учреждения | Мичиганский университет Университет Торонто |
Хоаким РРА Мартинс — аэрокосмический инженер , академик и писатель. Он является университетским профессором Полины М. Шерман на факультете аэрокосмической техники Мичиганского университета . [ 1 ] где он руководит Многопрофильной лабораторией оптимизации проектирования (МДО Лаборатория). [ 2 ] Ему также назначена вежливая встреча в Департаменте военно-морской архитектуры и морской техники. [ 3 ]
Мартинс известен своими исследованиями методов междисциплинарной оптимизации проектирования (MDO) и их применением при проектировании самолетов и других инженерных систем. [ 4 ] Он является автором учебника «Оптимизация инженерного проектирования» . [ 5 ]
Мартинс является членом Королевского авиационного общества и Американского института аэронавтики и астронавтики . [ 6 ] Он лауреат премии Бальхауса. [ 7 ] Британская аэрокосмическая премия и стипендия Марии Склодовской-Кюри . Он был членом Многопрофильного технического комитета по оптимизации конструкции AIAA. Кроме того, он является членом Международного организационного комитета конференции по структурному проектированию самолетов и дискуссионной группы AIAA по оптимизации аэродинамического дизайна.
Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Мартинш родился в Порту , Португалия, и вырос на Азорских островах , в городе Орта . Он получил степень магистра инженерных наук в области аэронавтики в Имперском колледже Лондона в 1995 году. Прежде чем переехать в Лондон, он проучился один год в Университете Осло . В рамках своего последнего магистерского проекта он был приглашенным научным сотрудником в Израильском технологическом институте . Затем он получил степень магистра наук в области аэронавтики и космонавтики в Стэнфордском университете в 1997 году, где стал научным сотрудником и защитил докторскую диссертацию. в 2002 году. [ 8 ]
Карьера
[ редактировать ]Мартинс начал свою академическую карьеру в Институте аэрокосмических исследований Университета Торонто , где он был доцентом с 2002 по 2008 год и доцентом до 2009 года. На протяжении всего своего пребывания в Университете Торонто он возглавлял канадскую кафедру исследований в области междисциплинарной оптимизации проектирования. . Затем он занял должность доцента на кафедре аэрокосмической техники Мичиганского университета, где в 2015 году получил звание профессора. Он занимал должность приглашенного профессора в Высшем институте аэрокосмической техники ISAE-SUPAERO. Espace в Тулузе с 2015 по 2016 год, где он был стипендиатом Марии Склодовской-Кюри . С 2021 года он является университетским профессором Полины М. Шерман на факультете аэрокосмической техники Мичиганского университета. [ 9 ] одновременно занимал должность профессора кафедры военно-морской архитектуры и морской техники. [ 3 ]
Мартинс был техническим сопредседателем 12-й конференции AIAA/ ISSMO по многопрофильному анализу и оптимизации в 2008 году. Он был соорганизатором семинаров по промышленной оптимизации месторождений и семинара NSF под названием «Будущее многодисциплинарной оптимизации проектирования: продвижение проектирования сложных Системы». [ 10 ] Кроме того, он стал соорганизатором Международного семинара UTIAS-MITACS по авиации и изменению климата в Торонто. [ 11 ]
Исследовать
[ редактировать ]Исследования Мартинса способствовали пониманию архитектуры и практического применения MDO. Вместе с Эндрю Б. Ламбе он представил расширенную матрицу структуры проектирования, позволяющую показать зависимости данных и потоки процессов в MDO. [ 12 ] Они также описали и классифицировали архитектуры MDO на основе постановки задачи, обсудив их преимущества и недостатки как с теоретической, так и с практической точки зрения. [ 13 ]
Мартинс разработал методологии и программное обеспечение для оптимизации аэродинамической формы на основе вычислительной гидродинамики (CFD) для проектирования самолетов. [ 14 ] а также другие приложения, включая оптимизацию формы автомобилей, [ 15 ] ветряные турбины , [ 16 ] и суда на подводных крыльях . [ 17 ] Он решил проблему отсутствия стандартной эталонной проблемы в оптимизации аэродинамической формы, решая проблемы, основанные на крыле Common Research Model. [ 18 ]
Мартинс наиболее известен как новатор в области высокоточного MDO, в котором CFD сочетается со структурным анализом методом конечных элементов . [ 19 ] [ 20 ] анализ теплового цикла силовой установки, [ 21 ] и сопряженная теплопередача . [ 22 ] Ключевым вкладом его работы является связанно-сопряженный метод. [ 23 ] который эффективно вычисляет производные связанных систем для использования в алгоритмах оптимизации на основе градиента, таких как SNOPT . Приложения включали авиационную оптимизацию крыльев авиалайнеров , [ 20 ] [ 24 ] [ 25 ] лопасти ветряной турбины , [ 26 ] и суда на подводных крыльях . [ 27 ]
В сотрудничестве со своими студентами и Исследовательским центром Гленна НАСА Мартинс обобщил метод связанных сопряжений. [ 28 ] и реализовал его в рамках OpenMDAO . [ 29 ] Большая часть теории, лежащей в основе OpenMDAO, объясняется в его книге «Оптимизация инженерного проектирования» . [ 30 ]
Мартинс также участвовал в разработке интерфейса оптимизации Python pyOptSparse. [ 31 ] набор инструментов суррогатного моделирования (SMT), [ 32 ] [ 33 ] и высокоточную мультифизическую среду MDO MPhys.
Награды и почести
[ редактировать ]- 1995 – Британская аэрокосмическая премия, Имперский колледж Лондона
- 2002 – Премия за лучшую статью, симпозиум AIAA/ISSMO по междисциплинарному анализу и оптимизации.
- 2003 – Премия Бальхауса за лучшую диссертацию, Стэнфордский университет [ 7 ]
- 2006 – Премия за лучшую статью, конференция по многопрофильному анализу и оптимизации AIAA/ISSMO.
- 2012 – Премия за лучшую статью, конференция по многопрофильному анализу и оптимизации AIAA/ISSMO. [ 34 ]
- 2014 – Премия за лучшую статью, Конференция по многопрофильному анализу и оптимизации AIAA/ISSMO
- 2015 – Стипендия Марии Склодовской – Кюри
- 2019 – Премия за лучшую работу в области прикладной аэродинамики, Научно-технический форум AIAA [ 35 ]
- 2019 – Член Королевского авиационного общества. [ 36 ]
- 2020 – научный сотрудник Американского института аэронавтики и астронавтики.
- 2023 – Лучшая статья в области междисциплинарной оптимизации проектирования, Форум и выставка AIAA по авиации и аэронавтике.
Библиография
[ редактировать ]Книги
[ редактировать ]- Мартинс, Хоаким RRA ; Нин, Эндрю (2022). Оптимизация инженерного проектирования . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1108833417 .
Избранные статьи
[ редактировать ]- Мартинс, JRRA, Стурдза, П. и Алонсо, Дж.Дж. (2003). Приближение производной комплексного шага. Транзакции ACM в математическом программном обеспечении (TOMS), 29 (3), 245–262. дои: 10.1145/838250.838251
- Мартинс, JRRA, и Ламбе, AB (2013). Междисциплинарная оптимизация проектирования: обзор архитектур. Журнал AIAA, 51 (9), 2049–2075. дои: 10.2514/1.J051895
- Грей, Дж.С., Хван, Дж.Т., Мартинс, JRRA, Мур, К.Т., и Нейлор, Б.А. (2019). OpenMDAO: платформа с открытым исходным кодом для междисциплинарного проектирования, анализа и оптимизации. Структурная и междисциплинарная оптимизация, 59, 1075–1104. doi: 10.1007/s00158-019-02211-z
- Брелье, Б.Дж., и Мартинс, JRRA (2019). Электрические, гибридные и турбоэлектрические самолеты: обзор концепций, моделей и подходов к проектированию. Прогресс аэрокосмических наук, 104, 1–19. doi: 10.1016/j.paerosci.2018.06.004
- Мартинс, младший (2022). Оптимизация аэродинамической конструкции: проблемы и перспективы. Компьютеры и жидкости, 239, 105391. doi: 10.1016/j.compfluid.2022.105391.
- Адлер, Э.Дж., и Мартинс, младший (2023). Самолеты на водороде: фундаментальные концепции, ключевые технологии и воздействие на окружающую среду. Progress in Aerospace Sciences, 141, 100922. doi: 10.1016/j.paerosci.2023.100922.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Хоаким РРА Мартинс» . aero.engin.umich.edu .
- ^ «Главная · Лаборатория МДО» . mdolab.engin.umich.edu .
- ^ Jump up to: а б «Хоаким Мартинс RRA» nome.engin.umich.edu .
- ^ Макэлпайн, Кейт (5 апреля 2021 г.). «Оптимизация самолетов» . Мичиганские инженерные новости .
- ^ «Оптимизация инженерного проектирования» . mdobook.github.io .
- ^ «Хоаким РРА Мартинс» . www .
- ^ Jump up to: а б «Премия Уильяма Ф. Баллхауса | Аэронавтика и космонавтика» . aa.stanford.edu .
- ^ «Люди · Хоаким РРА Мартинс» . mdolab.engin.umich.edu .
- ^ «Мартинс назвал Полину М. Шерман университетским профессором аэрокосмической техники» . aero.engin.umich.edu . 12 апреля 2022 г.
- ^ «Мультидисциплинарная оптимизация проектирования сложных инженерных систем: отчет с семинара NSF · Лаборатория MDO» . mdolab.engin.umich.edu .
- ^ «Международный семинар UTIAS-MITACS по авиации и изменению климата» . goldfinger.utias.utoronto.ca .
- ^ Ламбе, Эндрю Б.; Мартинс, Хоаким RRA (август 2012 г.). «Расширения матрицы структуры проектирования для описания междисциплинарных процессов проектирования, анализа и оптимизации». Структурная и междисциплинарная оптимизация . 46 (2): 273–284. дои : 10.1007/s00158-012-0763-y . S2CID 253688924 .
- ^ Мартинс, Хоаким РРА; Ламбе, Эндрю Б. (сентябрь 2013 г.). «Мультидисциплинарная оптимизация дизайна: обзор архитектур». Журнал АИАА . 51 (9): 2049–2075. Бибкод : 2013AIAAJ..51.2049M . дои : 10.2514/1.J051895 .
- ^ Мартинс, Хоаким RRA (май 2022 г.). «Оптимизация аэродинамической конструкции: проблемы и перспективы» . Компьютеры и жидкости . 239 : 105391. doi : 10.1016/j.compfluid.2022.105391 .
- ^ Он, Пинг; Мадер, Чарльз А.; Мартинс, Хоаким РРА; Маки, Кевин Дж. (май 2018 г.). «Среда оптимизации аэродинамического проектирования с использованием дискретно-сопряженного подхода с OpenFOAM». Компьютеры и жидкости . 168 : 285–303. doi : 10.1016/j.compfluid.2018.04.012 .
- ^ Мэдсен, Мэдс Х. Аа.; Зале, Фредерик; Соренсен, Нильс Н.; Мартинс, Хоаким RRA (3 апреля 2019 г.). «Многоточечная высокоточная оптимизация аэродинамической формы ветряной турбины мощностью 10 МВт на основе CFD» . Наука о ветроэнергетике . 4 (2): 163–192. Бибкод : 2019WiEnS...4..163M . doi : 10.5194/wes-4-163-2019 .
- ^ Гарг, Нитин; Пирс, Брайс В.; Бранднер, Пол А.; Филлипс, Эндрю В.; Мартинс, Хоаким РРА; Янг, Инь Л. (январь 2019 г.). «Экспериментальное исследование судна на подводных крыльях, спроектированного методом гидроструктурной оптимизации» . Журнал жидкостей и структур . 84 : 243–262. Бибкод : 2019JFS....84..243G . doi : 10.1016/j.jfluidstructs.2018.10.010 .
- ^ Лю, Чжоуцзе; Кенуэй, Гаэтан К.В.; Мартинс, Хоаким RRA (апрель 2015 г.). «Исследования по оптимизации аэродинамической формы стандартной исследовательской модели крыла». Журнал АИАА . 53 (4): 968–985. Бибкод : 2015AIAAJ..53..968L . дои : 10.2514/1.J053318 . hdl : 2027.42/140684 .
- ^ Кенуэй, Гаэтан К.В.; Кеннеди, Грэм Дж.; Мартинс, Хоаким RRA (май 2014 г.). «Масштабируемый параллельный подход для высокоточного стационарного аэроупругого анализа и вычислений сопряженных производных». Журнал АИАА . 52 (5): 935–951. Бибкод : 2014AIAAJ..52..935K . дои : 10.2514/1.J052255 . hdl : 2027.42/140671 . S2CID 1414020 .
- ^ Jump up to: а б Кенуэй, Гаэтан К.В.; Мартинс, Хоаким RRA (январь 2014 г.). «Многоточечная высокоточная аэроструктурная оптимизация конфигурации транспортного самолета». Журнал самолетов . 51 (1): 144–160. дои : 10.2514/1.C032150 . hdl : 2027.42/140504 .
- ^ Йылдирим, Анил; Грей, Джастин С.; Мадер, Чарльз А.; Мартинс, Хоаким RRA (июль 2022 г.). «Преимущества использования пограничного слоя для концепции STARC-ABL». Журнал самолетов . 59 (4): 896–911. дои : 10.2514/1.C036103 . S2CID 246785594 .
- ^ Анибал, Джошуа Л.; Мадер, Чарльз А.; Мартинс, Хоаким RRA (июнь 2022 г.). «Оптимизация аэродинамической формы поверхностного теплообменника электроавиационного двигателя с сопряженным ограничением теплопередачи» . Международный журнал тепломассообмена . 189 : 122689. doi : 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.122689 .
- ^ Мартинс, Хоаким РРА; Алонсо, Хуан Дж.; Ройтер, Джеймс Дж. (март 2005 г.). «Метод анализа связанно-сопряженной чувствительности для высокоточного проектирования авиационных конструкций». Оптимизация и инжиниринг . 6 (1): 33–62. дои : 10.1023/B:OPTE.0000048536.47956.62 . S2CID 2726824 .
- ^ Брукс, Тимоти Р.; Кенуэй, Гаэтан К.В.; Мартинс, Хоаким RRA (июль 2018 г.). «Эталонные аэроструктурные модели для исследования трансзвуковых крыльев самолетов» . Журнал АИАА . 56 (7): 2840–2855. Бибкод : 2018AIAAJ..56.2840B . дои : 10.2514/1.J056603 .
- ^ Бонс, Николас П.; Мартинс, Хоаким РРА; Одагиль, Фелипе И.К.; Куко, Ана Паула К. (2022). «Оптимизация авиационного крыла регионального самолета с учетом расхода топлива миссии» . Открытый инженерный журнал ASME . 1 . дои : 10.1115/1.4055630 .
- ^ Мангано, Марко; Он, Сычэн; Ляо, Инцянь; Капрас, Дени-Габриэль; Мартинс, Хоаким Р. (2022). «На пути к пассивной аэроупругой адаптации больших ветряных турбин с использованием высокоточной междисциплинарной оптимизации конструкции». Форум AIAA SCITECH 2022 . дои : 10.2514/6.2022-1289 . ISBN 978-1-62410-631-6 .
- ^ Гарг, Нитин; Кенуэй, Гаэтан К.В.; Мартинс, Хоаким РРА; Янг, Инь Лу (май 2017 г.). «Высокоточная многоточечная гидроструктурная оптимизация трехмерного судна на подводных крыльях». Журнал жидкостей и структур . 71 : 15–39. Бибкод : 2017JFS....71...15G . doi : 10.1016/j.jfluidstructs.2017.02.001 .
- ^ Хван, Джон Т.; Мартинс, Хоаким RRA (31 декабря 2018 г.). «Вычислительная архитектура для объединения гетерогенных числовых моделей и вычисления связанных производных» . Транзакции ACM в математическом программном обеспечении . 44 (4): 1–39. дои : 10.1145/3182393 .
- ^ Грей, Джастин С.; Хван, Джон Т.; Мартинс, Хоаким РРА; Мур, Кеннет Т.; Нейлор, Брет А. (апрель 2019 г.). «OpenMDAO: платформа с открытым исходным кодом для междисциплинарного проектирования, анализа и оптимизации» . Структурная и междисциплинарная оптимизация . 59 (4): 1075–1104. дои : 10.1007/s00158-019-02211-z .
- ^ «Оптимизация инженерного проектирования Хоаким РРА Мартинс, Эндрю Нин» (PDF) .
- ^ Ву, Нил; Кенуэй, Гаэтан; Мадер, Чарльз; Джаса, Джон; Мартинс, Хоаким (24 октября 2020 г.). «pyOptSparse: среда Python для крупномасштабной нелинейной оптимизации с ограничениями разреженных систем» . Журнал программного обеспечения с открытым исходным кодом . 5 (54): 2564. Бибкод : 2020JOSS....5.2564W . дои : 10.21105/joss.02564 .
- ^ Бухель, Мохамед Амин; Он, Сычэн; Мартинс, Хоаким RRA (апрель 2020 г.). «Масштабируемые искусственные нейронные сети с градиентным усилением для проектирования формы профиля крыла в дозвуковых и трансзвуковых режимах». Структурная и междисциплинарная оптимизация . 61 (4): 1363–1376. дои : 10.1007/s00158-020-02488-5 . S2CID 253683318 .
- ^ Бухель, Мохамед Амин; Хван, Джон Т.; Бартоли, Натали; Лафаг, Реми; Морье, Джозеф; Мартинс, Хоаким RRA (2019). «Среда суррогатного моделирования Python с производными». Достижения в области инженерного программного обеспечения . 135 . doi : 10.1016/j.advengsoft.2019.03.005 .
- ^ 12-я конференция AIAA по авиационным технологиям, интеграции и эксплуатации (ATIO) и 14-я конференция AIAA/ISSMO по многопрофильному анализу и оптимизации . 2012. дои : 10.2514/MATIO12 . ISBN 978-1-60086-930-3 .
- ^ «Поздравляем профессора Хоакима Мартинса и Марко Мангано с наградой AIAA за лучшую работу по прикладной аэродинамике 2019 года» . aero.engin.umich.edu . 19 апреля 2019 г.
- ^ «Оптимизация инженерного проектирования» (PDF) .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- ОпенМДАО
- Хоаким РРА Мартинс в Google Scholar
- Хоаким Мартинс на ResearchGate