教职员工

刘轶军讲席教授,西北工业大学飞机结构强度专业学士和固体力学硕士,美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)理论与应用力学博士。1992-1994年在爱荷华州立大学(ISU)做博士后研究;1994-1996年先后在美国三家企业(包括福特汽车公司)做CAE工程师;1996年起在美国辛辛那提大学(UC)机械工程系任教,历任助理教授、副教授、教授,CAE研究室主任及宝洁-UC高性能数值模拟研究中心技术主任,共培养博士及硕士研究生60余位。研究方向为计算力学(边界元及有限元方法)及在断裂力学、结构动力学、声波、弹性波及电磁波数值模拟中的应用。研究曾获美国国家科学基金会、中国国家自然科学基金会及工业界的支持。近20年来专注快速边界元方法(FastBEM)在大规模位势问题、弹性力学、流场、声场及电磁场计算中的算法研究、软件研发及应用。英文专著 Fast Multipole Boundary Element Method 一书2009年由剑桥大学出版社出版。基于近30年声学边界元方法的研究成果,开发了具有自主知识产权的边界元软件(FastBEM Acoustics),已被多个企业、研究机构和高校采用。发表研究专著三部、论文100余篇,引用8000余次,H影响因子=49 (谷歌学术),2014-2023连续10年入选 Elsevier 中国高被引学者榜单(计算力学/力学)。现为国际期刊 Engineering Analysis with Boundary Elements 编委。2012年获中国杜庆华工程计算方法奖,2015年入选美国机械工程师学会会士(ASME Fellow)。

个人网站:https://www.yijunliu.com

快速边界元计算软件 (FastBEM):https://www.yijunliu.com/Software

工作经历

2018 - 至今  南方科技大学力学与航空航天工程系 讲席教授;计算力学与数值仿真研究室主任

1996 - 2019 美国辛辛那提大学机械工程系 助理教授、 副教授、教授;CAE研究室主任 (On leave: 2018 - 2019)

2008 - 2011 宝洁 - 辛辛那提大学(P&G - UC)高性能数值模拟研究中心 首任技术主任

1995 - 1996 美国福特汽车公司先进车辆技术部 CAE分析师

1992 - 1994 美国爱荷华州立大学无损伤探测研究中心(CNDE)博士后(导师: Professor Frank J. Rizzo)

1984 - 1987 西北工业大学飞机系飞机结构强度教研室 教师

教育背景

01/1990 - 01/1992 美国伊利诺伊大学香槟分校理论与应用力学(TAM)博士学位(导师: Professor Frank J. Rizzo)

01/1988 - 12/1989 美国爱荷华州立大学工程力学系 博士研究生(导师: Professor Frank J. Rizzo)

08/1987 - 12/1987 美国肯塔基大学工程力学系 博士研究生(导师: Professor David J. Shippy)

03/1982 - 10/1984 西北工业大学飞机系固体力学 硕士学位(导师: 叶天麒教授)

02/1978 - 01/1982 西北工业大学飞机系飞机结构强度 学士学位

研究领域

计算固体力学、断裂力学、结构振动及声学

快速边界元方法(FastBEM)、高性能有限元方法及无网格方法(分子动力学、近场动力学等)

结构强度、损伤、动力、噪声等数值分析;声波、弹性波、电磁波及超材料设计多尺度数值模拟

CAE软件研发与应用(FastBEM Potential / Elasticity / Stokes Flow / Acoustics / Fracture)


教学

有限元法 本科课程(英文)

航空结构强度 本科课程(英文)

高等计算固体力学 本研共享课程(英文)


获奖荣誉

美国机械工程师学会会士(ASME Fellow,2015)

美国辛辛那提大学工学院杰出教师研究奖(2013)

中国杜庆华工程计算方法奖(2012)

日本科学促进会(JSPS)高级研究员学者奖励(2004)

美国辛辛那提大学工学院杰出青年教师研究奖(2002)


学术成果

刘轶军教授的主要学术研究成果包括:

  1. 系统提出并推进了多种快速边界元算法和高性能并行计算程序的实施、以及其在计算大规模位势、弹性力学、Stokes flow和声学问题中的应用,此研究处于国际领先地位。其中声学快速边界元方法的算法及软件(FastBEM Acoustics)已被商业化并在全球推广,与其它声学计算软件相比其计算的效率可高出数百倍,在航空航天、汽车、船舶、及环境的噪声分析评估中有着广泛应用。

  2. 系统提出了力学中边界积分方程非奇异的概念,给出了位势问题、弹性力学问题和薄板弯曲问题基本解所满足的积分恒等式。此成果彻底解决了奇异积分问题对边界元方法研究推广的困扰,为边界元方法的应用和普及清除了一个重大理论障碍。

  3. 提出了弹性力学边界元方法求解板壳及其它任意厚度薄壁结构的理论,并给出了处理有关近奇异积分的完整方法。此成果彻底打破了原有弹性力学边界元方法不适合于求解薄壁结构的结论,扩大了边界元方法的应用范围,开辟了边界元方法用于分析层合复合材料、智能材料、薄膜、涂层和纳米材料的广阔领域。此成果受到国际上许多学者的高度评价和后继跟踪研究。

  4. 首次提出了计算碳纳米管(CNT)复合材料力学特性的基于分子动力学(MD)和快速多极边界元方法结合的多尺度方法。该方法利用MD计算得到CNT和纤维界面上的力学本构关系,引入边界元模型中进行大规模计算。计算模型可包括上万个任意形状和方向的CNT纤维以便准确计算其力学特性。该方法为大规模多尺度计算各种纤维复合材料的力学特性提出了一个新的途径。

  5. 为推广边界元方法,特别是快速多极边界元方法做了大量工作。在多个国际会议(IACM,USACM,IABEM等)上组织有关快速边界元方法的分会或研讨会。应邀在美国康奈尔大学、加州大学、肯塔基大学、宝洁(P&G)公司、日本计算力学与工程学会、京都大学、新宿大学、中国清华大学、同济大学、北京理工大学、上海交通大学、上海大学、西北工业大学、西安交通大学、及香港科技大学等院校多次做有关边界元方法的特邀报告。