导师团队
560 力学与航空航天学院

力航|无人机结构数智设计与成型团队

发布时间:2026-01-23 作者:


团队简介

低空飞行器结构数智设计与成型学科交叉团队整合我校在力学、航空、化工高分子材料领域的优质优势资源,依托工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室、精细化工全国重点实验室和教育部先进材料数智设计与成型创新支撑中心,重点针对我国当前的低空飞行器设计与成型技术人才供需不匹配问题,培养该领域的高素质复合型人才。



团队由具有互补学术背景的导师组成,骨干成员分别在结构优化、不确定性分析与可靠性评估、随机动力学理论与方法、制造工艺力学、飞行器设计、复合材料设计与成型、多相催化新材料、纳米催化剂制备、催化选择加氢等方面拥有突出的研究成果。团队负责人为李刚教授,团队成员包含材料与力学领域专家申长雨院士、大连理工大学郑州研究院院长阮诗伦教授、大连理工大学成都研究院院长梁长海教授、辽宁省空天飞行器重点实验室主任钱卫教授等诸多高端人才。


l 团队成员简介

² 工业装备结构分析优化与CAE全国重点实验室主任

² 结构优化理论与应用国际联合研究中心主任

² 教育部先进材料数智设计与成型创新支撑中心主任

² 973首席科学家、国务院特殊津贴专家

² 中央军委科技委国防科技专家、C929特聘专家

² 亚洲结构与多学科优化学会共同主席

团队负责人:李刚教授长期从事“重大装备与工程结构性能设计”研究,主持973项目、科技部973计划课题、173计划课题、重点研发计划课题等国家级重点项目30余项。发表学术期刊论文230余篇,出版专著4部,其中SCI检索133篇(7篇ESI高被引论文,1篇热点论文),SCI引用4700余次。获国家技术发明二等奖、国家教学成果二等奖、教育部技术发明奖一等奖、中国海洋科学技术二等奖、亚洲结构与多学科优化学会奖等。

² 国家知识产权局局长

² 曾任大连理工大学、郑州大学校长

² 橡塑模具国家工程研究中心主任、

² 材料成型及模具技术教育部重点实验室主任

² 中国力学学会、中国机械工程学会常务理事

² 《中国塑料》主编

团队成员:申长雨院士长期从事制造与工艺力学研究,曾获国家科技进步二等奖两次,省部级科技一等奖4顶,以及“中国载人航天工程突出贡献”等多项奖励,被授予“国务院政府特殊津贴的专家”、“国家级突出贡献的中青年专家”等荣誉。

² 大连理工大学成都研究院院长

² 国家“万人计划”科技创新领军人才

² 科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才

² 辽宁“兴辽英才计划”高水平创新创业团队负责人

² 四川省“天府学者”特聘专家

² Materials Today Sustainability和Tetrahedron Green Chem期刊编委

团队成员:梁长海教授长期从事非常规资源高效清洁转化、聚合物单体合成、多相催化研究,曾获中国专利奖金奖、辽宁省技术发明一等奖、日内瓦国际发明展金奖、中国专利优秀奖、高等学校自然科学一等奖、辽宁省自然科学二等奖等。发表论文350余篇,SCI他引10000余次,h指数60,授权发明专利150余件。

² 大连理工大学郑州研究院院长

² 中国力学学会第一/二届软物质力学工作组副组长

² 辽宁省力学学会理事

² 先进成型技术学会理事

² 爱思唯尔中国高被引学者

² 中国汽车工程学会轻量化专家委委员

团队成员:阮诗伦教授长期从事复合材料制造工艺力学等方向研究,主持国家863项目、国家重大科技专项子课题、国家自然科学基金等4项、河南省重大科技项目子课题1项、郑州市领军团队项目1项、以及航空装备结构分析与优化设计等项目4项。发表学术论文80余篇,SCI他引超1000次,授权国际发明专利2项、国内发明专利10余项。郑州市优秀科技工作者、河南省政协委员。

² 飞行器设计研究所所长

² 中国力学学会流固耦合力学专业委员会副主任

² 辽宁省空天飞行器重点实验室主任

² 曾任职航空工业沈阳飞机设计研究所研究员,中国航空工业集团公司一级专家

团队成员:钱卫教授长期从事飞机结构动力学与气动弹性设计研究,内容涉及结构动力学、颤振、非定常气动力、静气动弹性相关的数值仿真、地面试验、风洞试验、飞行试验等,担任“173”重点项目、科技部国家重点研发计划等多个重大研究项目的负责人,完成国内首例2.4米跨声速风洞飞机全机结构弹性相似模型颤振风洞试验,在结构相似模型的颤振风洞试验上有突出贡献,多次立功获奖。

团队围绕低空飞行器用纤维增强复合材料开发与回收、超轻质飞行器的“材料-结构-性能-工艺”一体化设计、飞行器大尺寸与复杂异形复材构件的创成式设计与智能制造、飞行器空气动力学仿真分析与设计、无人飞行器智能化与动力控制、复合材料多尺度分析与可靠性评估、考虑不确定性的装备结构全寿命设计与智慧运维、多相催化新材料及其催化剂制备等方向开展多学科交叉研究。



近年来,团队先后承担国家973计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金重点/重大项目等四十余项,围绕空天高端装备等国家重大需求,突破一批关键共性科学和技术问题,在多学科交叉融合与工程应用中取得显著成效,发表论文600余篇,申请专利160余件,获省部级以上奖励10余项。

研究成果曾应用于国家大装备、C919大型商用飞机等国之重器。与航天一院、航天二院、航天三院、中国航发、商飞、沈飞、飞机强度研究所、中国重汽、兵器201所、中国石化等大型企业长期开展项目合作。国际上,与英国卡迪夫大学建立长期稳定合作关系,开展结构安全评估、健康监测、智慧建筑(BIM)等方面研究。与清华大学、北京理工大学等多所国内顶尖高校有密切合作。



团队在研究生培养方面注重学科交叉,长期以来通过自主培养、校企合作等多元化形式培养了大批相关领域的人才,与沈飞、航天一院、中石化、中国工程物理研究院等多家重点单位开展长期战略合作,通过项目合作、企业实践等多种形式开展硕士和博士研究生的培养,在航空航天、化工新材料等领域培育了近百名具备学科交叉自主研究能力的研究生,在各大单位作为研究型骨干人才发挥重要作用。



【科研展示】

团队所承担的部分代表性项目

团队科研经费充足,承担多项国家级重大项目,包括:教育部先进材料数智设计与成型创新支撑中心项目、国家重点研发计划项目、国防973项目、国家自然科学基金重点项目等,总经费超2亿元。

团队主要科研成果

1. 航天装备结构可靠性优化设计

系统开展了航天结构分析与可靠性优化设计方法的系列研究,攻克了水动力载荷概率建模、高维不确定性传播机制等关键科学问题,成功实现了运载火箭箭体与武器系统结构的高精度强度校核与拓扑优化。研究成果在多型号运载火箭及武器系统结构设计中获得工程化应用,解决了大直径箭体结构轻量化设计难题。累计实现结构优化减重645公斤,设计荷载降低10%,单发火箭有效载荷提升率达12%,直接节约发射成本2000万元/次,同时显著提升了装备的结构可靠性,为提升我国航天运载装备性能指标作出重要贡献。



2. 高性能高分子及其复合材料制品的数智设计成型、成性机理与控制研究

团队围绕透明塑料制造中的关键力学问题,从微观到宏观,从材料到制造,从成型到服役开展了系统的基础研究,并将成果应用到多个国家战略产品的研制中,完成从“神七”到“神十四”三代航天面窗研制,为我国载人航天做出重大贡献。在“神十一”与“天宫二号”交会对接任务中,获得了“空间实验室任务贡献突出的外协单位”表彰,荣获“中国载人航天突出贡献集体”,团队所在单位被确定为我国航天面窗定点研发单位。近年来,团队针对交通运输装备、低空飞行器等装备轻量化,围绕连续碳纤维热塑复材的先进成型与工艺优化开展了系统性研究,解决了连续碳纤维热塑性复材制备中的界面浸润不足、连续化制备能力低等关键技术难题,开发了高效稳定的连续碳纤维展宽和预浸工艺,自主研制了多款自动化连续碳纤维展宽及单向预浸带加工系列装备,能够连续稳定制备多种规格的连续碳纤维展宽丝和宽幅达300mm的单向预浸带产品。多项相关专利技术完成了技术转让,并实现了多种相关产品的批量化生产。





3. 聚合物单体、改性和循环利用成套工艺开发

团队围绕我国当前化工领域先进材料及化学品制备的关键技术问题,基于多相催化技术研发新型高效催化剂,探索包括聚合物单体和精细化学品等高附加值产品的绿色生产技术。研究成果数次打破国外技术垄断、填补国内空白,如发明的非常规油品催化精馏-加氢提质工艺在多家企业实现工业化应用;高活性和稳定性的金属催化剂和两段固定床加氢工艺已成功用于工业化树脂加氢提质;建成我国首套C9石油树脂连续催化加氢装置,填补了国内空白;研究开发的脱硝脱汞协同催化剂成功应用于燃煤锅炉的尾气处理,建成我国首套脱硝脱汞一体化工业装置;通过电极催化材料的创新和极板流场优化,研发设计了最大压力单体碱性电解水制氢设备及成套技术,实现了产业化。



4. 先进复合材料数智设计与智能制造

团队围绕复合材料先进制造中的关键力学问题,打造大尺寸、高精度复合材料构件的低成本一体化成型制备平台,开发先进成型工艺和智能化装备,建设自主知识产权工艺控制算法和系统。建立了大型复合材料构件承载性能评估的多尺度有限元方法,准确分析承载性能可靠性及制造损伤敏感性,应用于C919垂尾翼盒的承载性能分析,助力国产大飞机C919首飞成功。与商飞达成合作协议,针对CR929复材后机身进行承载性能分析,并通过元件库离散优化、二次参数优化等技术手段,实现大飞机机身结构优化模块开发,解决机身结构轻量化问题。


5. 飞行器数值仿真分析、性能实验与数智设计

团队长期从事飞行器结构动力学与气动弹性型号设计工作,内容涉及结构动力学、颤振、非定常气动力、静气动弹性相关的数值仿真、地面试验、风洞试验、飞行试验,飞行器总体设计,结构静/动强度仿真与风洞试验,先进复合材料设计与健康检测等,承担了多个飞行器型号的气动弹性试验验证工作。在高超声速飞行器、新一代高机动飞行器、智能变体飞行器的仿真与试验上,有大量项目经验和独特技术。完成有国内首例2.4米跨声速风洞飞机全机结构弹性相似模型颤振风洞试验,在结构相似模型的颤振风洞试验上有突出贡献。



【培养特色】

团队现有博士研究生30余人,硕士研究生80余人。团队秉承“严谨治学,温暖育人”的核心理念,构建学术卓越与人文关怀并重的培养生态。以“顶天立地,知行合一”为宗旨,既锻造学生攻克“卡脖子”技术的硬核科研能力,也注重塑造协作共赢的团队精神。团队重视培养研究生的综合专业知识,提升学生仪器设备、设施与现代技术的熟练应用能力,磨砺学生解决复杂工程问题的能力,不断提升团队合作能力、国际视野和国际竞争力,打造“严肃科研有深度,团队相处有温度”的成长共同体,让创新火花在思想碰撞中迸发,让青春梦想在彼此成就中绽放。

          

团队内张弛有度的科研环境


【育人成果】

近年来,团队所培养的学生曾获国家奖学金、辽宁省优秀博士学位论文、钱令希力学奖一等奖、蒋震奖学金、辽宁省优秀毕业生、优秀博士论文单项奖学金、校优秀博士学位论文、校优秀硕士论文、校优秀研究生等荣誉。

毕业生广泛就职于国防科技工业体系、高端装备制造领域以及智能终端领军企业等,如航天科技、航天科工、中航工业、中国航发、中车长客、上海电气、长光卫星、长光集智、一汽、比亚迪、小米、中交建集团、中国石化、万华化学、中核集团、中船重工、中国工程物理研究院、国微芯科技、中化蓝天、潍柴动力股份、上海华虹电子等单位。部分学生选择在大连理工大学、合肥工业大学、海南大学、山东大学、北京科技大学、烟台大学等高校就职,继续开展科学研究。

团队部分毕业生及其工作单位


【招生事项】

本团队以“学科交叉创新”为核心培养特色,打破传统学科壁垒,深度融合力学、航宇、材料、化工等领域知识体系,通过校企联合攻关推动产学研深度合作,为学生提供参与国家重大项目的实践机会。同时依托丰富的国际学术资源,支持学生参与国际联合研究、学术会议及海外交流,培养兼具工程实践能力与全球视野的高端人才,助力学生成长为行业紧缺的复合型创新领军者。在此诚邀有志于科研攻坚、怀揣奋斗激情的青年才俊加入我们课题组。

本团队招收具有力学、车辆、船舶、航空航天、化工、材料、机械、飞行器设计等相关学科背景的本科生,以及研究方向与低空飞行器数智设计、复合材料开发、结构优化等交叉领域高度契合的研究生。优先考虑发表过学术论文、参与过科研项目或具备工程实践背景的优秀人才。

招生导师

 

  


招生科研方向

1. 工程中的不确定性及分析方法

2. 结构轻量化设计

3. 重大装备的材料-结构-性能-工艺一体化设计

4. 航空航天结构设计与可靠性评估

5. 系统可靠性工程

6. 随机动力学理论与方法

7. 复合材料结构力学分析与设计

8. 高分子纤维复合材料的制造工艺力学

9. 多相催化新材料

10. 高端化学品多相催化合成

11. 纳米催化剂制备与构效关系

12. 催化选择加氢

13. 反应动力学

14. 飞行器结构强度分析与试验

15. 飞行器设计与多学科优化

16. 飞行器气动分析、设计与实验

17. 飞行器弹性相似模型设计、制作与静气动弹性风洞试验


招生类型

l 硕士推免生(学术学位/专业学位)

l 硕士统考生(学术学位/专业学位)

l 直博生(学术学位/专业学位)

l 硕博连读(学术学位/专业学位)

l 申请考核制博士生(学术学位/专业学位)

招生专业

学位类型

专业代码

专业名称

研究方向

招生学生类型

学术学位

080100

力学


硕士/博士

专业学位

085501

机械工程


硕士/博士

专业学位

085503

航空工程

航空力学与工程

硕士/博士

专业学位

085504

航天工程

航天力学与工程

硕士/博士

专业学位

085903

海洋工程


硕士/博士

学术学位

082500

航空宇航科学与技术


硕士/博士

学术学位

089901

低空技术与工程


硕士/博士

专业学位

085503

航空工程

航空器设计与工程

硕士/博士

专业学位

085504

航天工程

航天器设计与工程

硕士/博士



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