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    罗云锋

    • 副研究员 硕士生导师
    • 性别:男
    • 毕业院校:大连理工大学
    • 学历:博士研究生毕业
    • 学位:博士
    • 在职信息:在职
    • 所在单位:机械工程学院
    • 入职时间: 2023-09-06
    • 学科:工程力学
      机械设计及理论
    • 办公地点:济南市经十路73号山东大学千佛山校区机械工程学院
    • 联系方式:18342207395
    • 电子邮箱:luoyunfeng@sdu.edu.cn

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    个人简介

    罗云锋,男,山东大学副研究员。长期从事3D打印超轻复合结构、可变体结构、微纳智能结构的拓扑优化方法研究,取得了重要的基础性研究成果。累计发表SCI论文13篇,其中以一作身份在Comput. Meth. Appl. Mech. Eng.(计算力学旗舰期刊)、Addit. Manuf.(增材制造顶刊)、Compos. Struct.(复合材料力学优秀期刊)、Int. J. Numer. Methods Eng.(计算力学顶刊)、Struct. Multidiscip. Optim.(结构优化顶刊)等本领域知名期刊发表7篇(含中科院一区4篇)。发表论文被引250余次(google),并获国内外学者好评(如 “two advantages”、“ provide wider and more flexible design space”、“ initial exploration”),工作受到直接应用和拓展达10余次。主持自然科学基金、博士后科学基金面上基金等项目,获辽宁省优秀博士学位论文、大连理工大学优秀博士学位论文等学术荣誉。


    主要代表性成果如下:

    1)提出一种界面识别新方法,并基于该方法解决了蒙皮-填充超轻结构、含多类自连接点阵结构、多材料界面应力约束等界面相关问题拓扑优化难题。在变密度拓扑优化方法中,界面表针极其困难,而结构界面是结构最为重要的几何特征之一,界面的精确识别与描述是所有界面相关结构设计问题最为关键的技术,已经受到国内外学者的广泛关注。本成果在变密度拓扑优化框架下提出了一种基于腐蚀的界面识别技术,推导了界面厚度与腐蚀参数之前的解析表达式,理论证明了所提方法可以获得均匀厚度的界面。同时,本成果将该界面描述方法成功融入拓扑优化过程中,并应用到蒙皮-填充结构、含多类自连接点阵结构、以及考虑界面强度约束的多材料结构拓扑优化设计当中。所提出的界面识别技术为解决所有界面相关的拓扑优化问题提供了技术支撑。相关成果以一作发表于计算力学领域旗舰期CMAME以及IJNME、SMO等本领域知名期刊,并受到国内外学者关注与直接应用,例如前国际结构与多学科优化学会主席、丹麦两院院士Ole Sigmund教授直接应用本成果分别发展了热交换器管道结构、整机翼结构、抗屈曲多尺度结构三类结构的拓扑优化设计方法。


    2)提出一种封闭孔洞识别新技术,并基于该技术建立了封闭孔洞自支撑和多孔材料填充两类增材制造约束的结构拓扑优化方法。在结构设计过程中考虑制造约束,保证设计的构型能成功被制造,是设计与制造一体化的重要内核。本成果针对3D打印中封闭孔洞内部支撑材料去除困难问题(即封闭孔洞约束),提出了两种全新解决方案:在结构设计过程中控制封闭孔洞内部悬挑角,使之能自支撑,从而避免在制造时封闭孔洞使用支撑;使用多孔材料填充封闭空洞,多孔材料在制造时替代支撑从而保证结构可制造,同时又作为结构的一部分无需移除。为了在拓扑优化中实现这两个方案,本成果提出了非线性虚拟温度场方法用以识别封闭孔洞,并基于此,建立了基于多层过滤技术的封闭孔洞自支撑结构与含多孔材料填充封闭孔洞的结构两类拓扑优化方法。本文提出的两个方案,突破了现有方案必须全结构自支撑以及直接选择移除封闭孔洞的局限性,所提拓扑优化方法在保证结构可制造性的同时,约束更加宽松,可以获得性能更加优异的结构拓扑,是平衡结构性能与可制造性的有效手段。相关成果发表于计算力学旗舰期刊CMAME和增材制造领域顶刊Additive Manufacturing,并得到国内外学者跟踪和关注:国际结构与多学科优化协会执委、约翰-霍普金斯大学Guest教授分别提出自支撑封闭孔洞结构拓扑优化新方法;日本京都大学Nishiwaki教授在其论文中将自支撑封闭孔洞拓扑优化列为未来研究计划。


    3)提出一种正交各向异性材料离散-连续参数新模型,建立了纤维方向与拓扑协同的超轻复合结构设计方法。连续变刚度纤维增强复合结构广泛应用于航空航天等各个领域,拓扑与纤维方向协同设计是获得高性能纤维增强复合结构的有效手段。在该优化问题中,如何尽量避免纤维方向优化陷入局部最优,是一个已经困扰国内外学者数十年的难题。本成果提出了一种新的正交各向异性材料参数化模型,即离散-连续参数化(DCP),并基于该模型构建了连续变刚度纤维增强复合结构拓扑优化新方法。该方法大大降低了纤维方向在优化过程中掉入局部最优的风险,在一定程度上解决了纤维增强复合结构拓扑与纤维方向协同设计问题极易掉入局部最优这一基础性难题。相关成果已以一作发表于复合材料力学领域中科院一区期刊Composite structure,并得到国内外学者好评( “a better way”、“provide a wider and more flexible design space”)和跟踪。被誉为“世界大学之母”的博洛尼亚大学Giangiacomo Minak教授在其增材制造纤维增强复合结构拓扑优化综述论文(Appl. Sci. 2022, 12, 11211)中,将所提离散-连续新方法与著名的DMO(离散材料优化)并列,并单独用一小节内容进行详细介绍。







    教育经历

    2019.9 -- 2020.9
    丹麦技术大学       固体力学       博士联培       博士联培

    2015.9 -- 2021.6
    大连理工大学       工程力学       博士研究生毕业       工学博士学位

    2011.9 -- 2015.6
    湖南大学       工程力学       本科(学士)       工学学士

    工作经历

    2021.8 -- 2023.8

    华中科技大学      机械科学与工程学院      博士后

    社会兼职

  • 担任Additive Manufacturing、Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering、Composite Structures 、Structural and Multidisciplinary Optimization等国际期刊审稿人