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高效伟

2015年03月29日 11:47  点击:[]

 
性别:
出生年月: 1960.3.22
职称: 教授
专业: 航空航天力学与工程
工作性质: 研究
 

姓名: 高效伟

职称: 教授、博导(计算力学、航空航天力学与工程)

职务: 大连理工大学航空航天学院副院长

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室副主任

办公室地址: 大连理工大学综合实验一号楼403A

办公室电话: 84706332

电子邮箱地址: xwgao@dlut.edu.cn


主要学历及工作经历:

1983年获山西师范大学物理学专业学士学位

          1986年获陕西机械学院计算力学专业硕士学位
          1999年获英国Glasgow 大学计算力学专业博士学位

 1986.81991.12 宁夏大学物理系 讲师

1992.11994.11 宁夏大学应用力学研究所 副教授

1994.121995.10:英国伦敦City大学 访问学者

1995.111998.12:英国Glasgow大学 博士生

1999.11999.12 英国Glasgow大学 博士后

1999.122001.6 美国亚利桑那州立大学 Reseach Associate

2001.72005.10 美国Zona Technology 高级工程师

2005.112008.11:东南大学工程力学系 教授;

东南大学飞行器气动与热防护研究所 所长

2008.12至今:  大连理工大学航空航天学院 教授、副院长

2009.10至今:  大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室副主任  

主要学术及社会兼职:

国家重大专项专家组成员

教育部新型飞行器联合研究中心学术委员会委员
国际边界单元法协会会员

国际华人计算力学协会委员

中国航空学会理事

中国力学学会会员

南方计算力学联络委员会委员。

是下列期刊的特聘评审:

International Journal for Numerical Methods in Engineering

Communications in Numerical Methods in Engineering

International Journal for Numerical Methods in Fluids

Computational Mechanics

Journal Key Engineering Materials

Engineering Analysis with Boundary Elements

Journal of computational and applied mathematics

研究领域(研究课题):

多年来一直从事飞行器热防护系统优化设计、飞行器热环境计算、气动弹性力学、计算传热学、计算粘性流体力学、热-力耦合边界单元法等方面的研究。主持过美国航空航天局、国家自然科学基金、航天研究院,以及省部级科研项目。正在承担和已完成的研究项目:

(1)    美国航天局(NASA)资助项目:“Package for Identification of Multi- Dimensional Film Coefficient Maps”20041月至200412月)。

(2)    美国航天局(NASA)资助项目:“BEM solver for CFD/CSD Interfacing”199912月至20015月)。

(3)    美国航天局(NASA)资助项目:“Design-Oriented Aeroservoelastic ZAERO Capability for 3D Configuration shape Multidisciplinary Design Optimization” 20031月至20037月)。

(4)    美国空军资助项目:“Integrated Hypersonic Aerothermoelastic Methodology for TAV/TPS Structural Design and Optimization”20021月至20059月)。

(5)    欧共体(EPRSC)资助项目:“Off-shore structure repair”,(199412月至19959月)。

(6)    国家自然科学基金项目: “多重介质界面积分边界单元法及其应用20091月至201112月)。

(7)    国家自然科学基金资助项目:复杂结构中的边界单元法及其在地下工程中的应用19941月至199612月)。

(8)    国家自然科学基金资助项目:强地震区高混凝土坝可靠性研究19931月至199512月)。

(9)    江苏省自然科学基金项目: “桥基渗流软化的无网格非线性边界元分析20067月至20091月)。

(10)人事部科技活动项目:“飞行器防热系统优化设计研究20067月至200812月)。

(11)教育部重大专项预研项目:结构与热防护基础问题研究200811月至20106月)。

(12)中国航天一院研究项目:“xxx飞行器热环境计算20084月至20096月)。

(13)国家重大专项项目:基于精细分析模型的热-力耦合边界元算法研究20099月至20129月)。

指导硕、博士生研究方向:

1.    飞行器热防护系统优化设计

2.    高超声速气动热环境计算

3.    -力耦合多尺度算法

4.    气动弹性力学

5.    非线性边界单元法及其工程应用

6.    计算粘性流体力学

出版著作和论文:

出版专著1部,发表论文100多篇,其中SCI收录30多篇。近年来的论著包括:

专著:

XW Gao and TG Davies. Boundary Element Programming in MechanicsCambridge University Press (ISBN: 052177359-8), 2002.

论文:

1. 高效伟, 杨恺, 功能梯度材料结构的热应力边界元分析, 力学学报(已接受发表)2010..

2. 王静,高效伟. 基于单元子分法的结构多尺度边界单元法, 计算力学学报,第27卷第2期,2010.

3. XW GaoJ Wang . Interface integral BEM for solving multi-medium heat conduction problems, Engineering Analysis with Boundary Elements 33 (2009) 539–546.

4. XW Gao, K Yang, Interface integral BEM for solving multi-medium elasticity problems. Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 198 (2009) 1429–1436.

5. XW Gao, K Yang, J Wang. An adaptive element subdivision technique for evaluation of various 2D singular boundary integrals. Engineering Analysis with Boundary Elements 32 (2008) 692–696.

6. XW Gao, Ch. Zhang, J Sladek and V Sladek. Fracture Analysis of Functionally Graded Materials by a BEM. Composites Science and Technology, 68: 1209-1215, 2008.

7. J Wang, XW Gao, and Ch. Zhang. Crack Analysis of 3D Functionally Graded Materials by a BEM, Key Engineering Materials Vols. 385-387, pp 881-884, 2008.

8. XW Gao, Ch Zhang, . Boundary-only element solutions of 2D and 3D nonlinear and nonhomogeneous elastic Problems, Engineering Analysis with Boundary Elements, 31:974–982, 2007.

9. XW Gao. Three-step multi-domain BEM solver for nonhomogeneous material problems. Engineering Analysis with Boundary Elements, 31: 965–973, 2007.
10. XW Gao. Explicit formulations for evaluation of velocity gradients using boundary-domain integral equations in 2D and 3D viscous flows, Int. J. Numer. Meth. Fluids, 54:1351–1368, 2007.

11. 高效伟、Ch. Zhang,非均质和非线性问题中的无网格边界单元法,固体力学学报,27 (S. Issue): 62-69, 2006

12. XW Gao. Numerical evaluation of two-dimensional singular boundary integrals Theory and Fortran code, Journal of Computational and Applied Mathematics, 188(1): 44-64, 2006.

13. XW Gao. A meshless BEM for isotropic heat conduction problems with heat generation and spatially varying conductivity, Int. J. Numer. Meth. Engng, 66: 1411-1431, 2006.

14. XW Gao and Ch Zhang. Isotropic damage analysis of elastic solids using meshless BEM. Key Engineering Materials, 325: 1261-1264, 2006.

15. TG Davies and XW Gao. Three-dimensional elasto-plastic analysis via the boundary element method, Computers and Geotechnics, 33: 145–154, 2006.

16. XW Gao. Evaluation of regular and singular domain integrals with boundary-only discetization - theory and Fortran code, Journal of Computational and Applied Mathematics, 175(2):265-290, 2005.

17. XW Gao. A promising boundary element formulation for three-dimensional viscous flow, Int. J. Numer. Method Fluids, 47(1):19-43, 2005.

18. XW Gao. A new inverse analysis approach for multi-region heat conduction BEM using complex-variable-differentiation method, Engineering Analysis with Boundary Elements29:788–795, 2005.

19. XW Gao. A boundary-domain integral equation method in viscous fluid flow, Int. J. Numer. Method Fluids, 45:463-484, 2004.

20. PC Chen, XW Gao, and L Tang. An Overset Field-Panel Method for Unsteady Transonic Aerodynamic Influence Coefficient Matrix Generation. AIAA Journal, 42(9):1775-1787, 2004.

21. XW Gao, DD Liu, and PC Chen. Internal stresses in inelastic BEM using complex-variable differentiation, Computational Mechanics, 28, 40-46, 2002.

22. XW Gao. A boundary element method without internal cells for two-dimensional and three-dimensional elastoplastic problems. ASME Journal of Applied Mechanics, 69: 154-160, 2002.

23. XW Gao, PC Chen and L Tang. Deforming Mesh for Computational Aeroelasticity Using A Nonlinear Elastic Boundary Element Method, AIAA Journal, 40(8):1512-1517, 2002.

24. XW Gao and TG Davies. 3D Multi-Region BEM with Corners and Edges, International Journal of Solids and Structures, 37:1549-1560, 2000.

25. XW Gao and TG Davies. An effective boundary element algorithm for 2D and 3D elastoplastic problems, International Journal of Solids and Structures, 37:4987-5008, 2000.

26. XW Gao. Boundary element analysis in thermoelasticity with and without internal cells. Int. J. Numer. Meth. Engineering, 57:975-990, 2003.

27. XW Gao. The radial integration method for evaluation of domain integrals with boundary-only discretization. Engineering Analysis with Boundary Elements, 26:905-916, 2002.

28. XW Gao, DD Liu, and PC Chen. Computation of internal stresses in nonlinear BEM using a numerically-exact complex-variable approach, Electronic Journal of Boundary Elements, 3:303-310, 2002.

29. XW Gao and TG Davies. Adaptive algorithm in elasto-plastic boundary element analysis. Journal of the Chinese Institute of Engineers (English edition), 23(3):349-356, 2000.

30. XW Gao and TG Davies. 3-D Infinite Boundary Elements for Half-Space Problems, Engineering Analysis with Boundary Elements, 21:207-213,1998.

31. 高效伟,何祖光,郑颖 人,地下洞室的现场量测与适时支护,煤炭学报,1991年第4期。

32. 高效伟,君,郑颖 人,地下洞室量测位移的处理及其反分析计算,隧道及地下工程,1991年第1期。

33. 郑颖人, 徐干成, 高效伟, 弹塑性边界元有限元耦合计算法, 工程力学, 1989年第1期。

34. 高效伟,有线变形弹塑性流动法则,理论与应用力学学报,1992年第4期。

35. 庄最清, 高效伟, 郑璐石, 弹塑性耦合材料的变形特性, 理论与应用力学学报, 1990年第1期。

36. 郑璐石, 高效伟,可伸长锚杆的设计计算与试制及在软岩巷道中的应用,隧道及地下工程,19921月。

37 XW Gao. Source point isolation boundary element method for solving general anisotropic potential and elastic problems with varying material properties, Engineering Analysis with Boundary Elements 34 (2010) 1049–1057.

38  K.Yang, XW Gao. Radial integration BEM for transient heat conduction problems, Engineering Analysis with Boundary Elements 34 (2010) 557-563.

39 XW Gao. An effective method for numerical evaluation of general 2D and 3D high order singular boundary integrals,Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering2010; 199: 2856-2864.
40 C. Miao., XG Chen, XW Gao.Mathematical Models Developed by Zone Method Considering Non-Gray Radiation Properties of Gas in Combustion Chamber, Journal of iron and steel research, international, 2010,17(11):13-18.
41 JJ Sha, J Wang, XW Gao. Thermo-Mechanical Analysis in W/Cu-Alloy Joints with different Interlayer Thickness, Advanced Materials Research, 2010123-125595-598.

42 杨恺,高效伟,高超声速气动热环境工程算法,导弹与航天运载技术,2010 年第4期,19-23.

43 郭力,李兆霞,高效伟, 基于复域灵敏度分析的静力模型修正方法研究,工程力学,2010年第27卷第8 期,100-106.

44 洪俊,高效伟,基于复变量求导法的弹塑性边界元参数识,东南大学学报,2010年第40卷第5 期,1-4.

 

科研成果及所受奖励:

(1)    由剑桥大学出版社出版了专著Boundary Element Programming in Mechanics,发表了国际上第一个非线性力学边界元程序,填补了30多年来国内外在该领域只有文章发表没有程序公布的空白。美国应用力学评论和德国的数学评论(Zentralblatt MATH)都刊登文章,对该书进行了高度的评价。

(2)    提出了径向积分法RIM (Radial Integration Method)公式,可将任意域积分转换成边界积分。著名的高斯散度公式和格林公式只可将含微分算子的域积分转换成边界积分,而RIM可将任意域积分转换成边界积分。以RIM为基础,发展了非均质、非线性问题的无内部网格边界元算法,此算法已被许多学者成功地用于解决弹塑性问题 、接触问题、热-力耦合问题、结构多尺度问题,和非定常气动弹性力学问题。

(3)    受美国空军和NASA的资助,开发了高超声速飞行器防热系统优化设计软件TPSOPT。这是一个考虑了多学科耦合作用的热防护系统多功能优化设计软件,可对由包括蜂窝夹芯结构在内的7种防/隔热子结构任意组合而成的热防护系统进行几何尺寸和物性参数的优化设计分析。

(4)    建立了可压缩粘性流体基本物理量表述的边界元算法;与Danny教授和P.C.Chen合作完成了计算空气动力学商用软件ZONAIR的开发,可以计算从亚声速、超声速到高超声速的空气动力学问题(含有层流和湍流的边界层计算功能);参加了有华盛顿大学Lyvne教授参加的气动弹性力学商用软件ZAERO中优化设计部分的研制 ZAERO是目前国际上唯一的非定常气动弹性力学商用软件)。

 1991年被国家教委和国务院学位委员会授予做出突出贡献的中国硕士学位获得者荣誉称号。

在读硕士、博士人数:8

已毕业硕士博士人数:5

 
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