生成式设计（Generative Design）是一种借助算法与人工智能，在给定载荷、约束条件和制造工艺的前提下，由计算机自动生成多种结构方案的设计方法。设计师不再只是绘制一个方案，而是先设定目标与边界条件，再由算法探索大量可能的几何形态。

一、基本工作流程

设定设计空间：确定零件允许占据的包络体积。

施加条件：输入受力载荷、固定约束、材料属性以及重量或刚度目标。

算法寻优：程序通过拓扑优化等方法迭代计算，生成一批候选结构。

人工筛选与再设计：工程师结合强度、工艺与成本要求，选定方案并完善细节。

二、与传统设计的差别

传统设计依赖工程师的经验，从经验构型出发反复修改；生成式设计则把优化过程交给算法，往往能够得到形状更自由、材料分布更合理的结构。这类结构通常带有机体骨骼般的不规则形态，用传统减材工艺难以加工，却非常适合用增材制造直接成形。因此生成式设计与3D打印常常配套使用，在航空航天、汽车零部件轻量化等领域得到应用。

三、对专业学习的启示

生成式设计并不会取代工程师，它改变的是设计工作的重心：从画图转向定义问题、判断方案。想在这个方向上有竞争力，力学基础、材料知识和制造工艺的判断力仍然是核心，同时需要熟悉至少一种支持结构优化功能的三维设计软件，并具备一定的数据处理能力。

（编者注：本文为工程基础知识科普，供教学参考。）