集创赛“北方华创”企业命题解析

本赛题《基于强化学习的半导体设备温控部件拓扑优化设计》核心目标是构建一套集成强化学习与多物理场耦合仿真的自动寻优系统，基于圆柱形纯钨坯料（直径5mm、高度15mm），在多重约束下完成拓扑迭代优化，最终生成综合性能最优的半导体热控部件。 【任务与要求】 任务一：基础系统搭建 建立含欧姆热、热传导等的三维耦合多物理场仿真模型，搭建支持动态变形的几何建模体系，设计含状态/动作/奖励函数的强化学习智能体。 任务二：核心优化与约束达成 在规定直流电压工况下，按材料体积守恒、温度合规等约束，优化拓扑以实现目标波段辐射功率最大化、器件寿命延长及全生命周期平均辐射功率最优。 任务三：进阶挑战（选做） 同步优化温度均匀性、纳入表面初始起伏对寿命的影响，或提取AI设计策略并与传统经验对比总结。 【参赛小贴士】 1.优先夯实基础：多物理场仿真模型的准确性是拓扑优化的核心前提，需重点关注材料参数拟合与物理效应建模的严谨性； 2.深挖物理本质：优化后的拓扑结构不仅要满足指标，更需从传热学与热力学角度解析性能提升逻辑，提炼普适性设计洞察； 3.兼顾工程化落地：注重代码模块化、仿真与RL的自动化衔接，提升系统稳定性与可复现性，确保拓扑设计具备制造可行性； 4.规范成果输出：按要求提交三维拓扑模型、拓扑演化动画及性能对比报告，增强成果展示的直观性。