在北京航空航天大学,有一群平均年龄不到23岁的本科生,他们从一场学术讲座中捕捉到灵感,用三年时间攻克了困扰岩土工程领域多年的技术难题,将“变废为宝”的想象力从实验室带向市场。
2023年,团队负责人戴铖昊在聆听姚仰平院士关于“锅盖效应”的讲座时,脑海中闪过一个念头:既然土体中的温度变化会引发水分迁移,进而影响地基安全,那么能否将这种“隐患”转化为“资源”?一场讲座埋下的种子,一次对话点燃的构想,最终催生出全国首个AI驱动的地热循环装置智能分析平台——“智桩慧储”。

传统能量桩技术虽能高效利用浅层地热能,却面临三大核心挑战:桩-土相互作用计算不准导致承载力设计偏差超过20%;多场耦合模拟耗时漫长,单次计算长达9.7小时;数值分析时结果震荡,局部应力误差高达15%。这些问题让能量桩技术长期停留在大型地标建筑,难以走进千家万户。
“我们能不能做一个平台,让能量桩像空调一样,既安全又智能?”带着这个问题,团队一头扎进了实验室。从建研院结构所专题研讨,到广联达科技公司技术对接,他们用一年时间跑遍产学研一线,提炼出当前能量桩技术面临的三大核心挑战。
基于UH模型的多场耦合分析方法,将能量桩承载力预测误差从35%降至4.8%,桩-土界面应力计算精度提升86.5%。团队创新性地将等温UH模型扩展到非等温、非饱和场景,解决了桩土相互作用计算不准的难题。
基于稳定算法的能量桩高精度数值仿真方法,通过Petrov-Galerkin有限元方法,彻底解决了能量桩数值分析时的结果震荡问题。温度-吸力耦合修正使非饱和土体变形预测精度提高5.2倍,最大相对误差控制在3%以内。
融合数据降维的代理模型贝叶斯反演技术,突破有限元计算效率瓶颈,将单次模拟时间从小时级压缩至秒级。去除数据冗余保留超95%关键信息后,计算效率与精度显著优于目前商业软件。

这支团队核心成员全部为本科生。团队成员累计发表SCI论文8篇,其中包括岩土工程领域国际顶级期刊,影响因子累计高达40、申请发明专利4项、软著2项。
从一场讲座的灵感到落地市场的产品,这群北航学子用青春智慧让大地“呼吸”出绿色能源,在能源革命的浪潮中,书写着属于00后的创新答卷。
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