关振群，教授/博导

Zhenqun Guan, Professor

 

工业装备结构分析国家重点实验室

大连理工大学CAD/CAE软件工程中心主任

大连理工大学工程力学系

电话(办): 0411-84709730

email: guanzhq@dlut.edu.cn

1965年生于辽宁省本溪市，满族。1986年毕业于复旦大学数学系力学专业，获理学学士学位；1992年毕业于大连理工大学工程力学研究所，获工学硕士学位，并留校任教。现任大连理工大学CAD/CAE软件工程中心主任；辽宁省力学学会计算力学专业委员会副主任委员，中国力学学会产学研工作委员会委员，国际计算力学学会、国际结构与多学科优化学会会员。国家自然科学基金创新研究群体骨干成员。

 

主要研究方向:

1.大规模科学计算与网格生成（工业软件研究前沿热点）

2.航空航天结构动力学

3.重大装备结构强度与可靠性分析

 

主要学术贡献：

主要从事计算力学与工程科学计算领域的研究工作，主持完成国家科技重大专项二号专项子课题，973课题，G973项目，国家自然科学基金等重要科研课题，以及航空航天结构分析以及网格生成等重要工程项目。是国家自然科学基金创新研究群体骨干成员。在航天器结构动力学、重大装备结构强度与可靠性分析、大规模网格生成算法、大规模工程科学计算软件研制等方面，取得多项重要研究成果。作为核心成员参加了具有中国自主知识产权的高性能CAE分析与优化设计软件JIFEX研制工作，成果直接应用于航空、航天、船舶、透平机械、高速列车、能源动力等领域。负责研制的新一代高性能通用网格生成引擎软件MeshGeneV5，已突破百亿量级四面体网格生成，应用于法国、澳大利亚、美国以及国内的一些SKLab, 高校或工业软件研发公司。特别地，2019年，MeshGeneV5率先在高技术领域获得了大规模工业级应用，核心指标超越国外商软。发表学术论文论著100篇，近五年他引近500次。单篇最高他引400次。申请获得软件著作权10项。 

 

主要研究成果: 

1.大规模科学计算建模与网格生成

网格生成是大规模工程科学计算中的一个核心共性技术。高效率、高可靠、高质量的网格生成是有限元领域至今尚未完全解决的难题之一，这其中不仅有复杂的数值技术和软件技巧问题，也有深层次的数学问题。在国家自然科学基金项目、国家重大专项二号专项、973课题、国家重点实验室开放基金的支持下，研制出新一代通用网格生成引擎软件MeshGene V5。网格生成引擎是CAE软件的核心基础技术，是具有很高技术含量的工业软件。MeshGene V5拥有完全自主知识产权的六个必要核心算法，包括：（1）基于黎曼度量的高可靠的三维复杂组合曲面网格生成算法；（2）一种接近线性复杂度的快速稳定的三维Delaunay插点算法;（3）任意复杂三维边界几何拓扑一致恢复算法;（4）快速稳定的三维AFT-Delaunay 网格生成方法，提升计算可信性；（5）基于离散几何的网格清理与修复算法；（6）三维非结构网格高性能解耦并行生成算法，边界面优先、完全解耦，达成网格生成速度与质量的完美平衡，能够完成100亿量级的非结构四面体网格的全自动并行生成，打破国外对该技术的垄断与封锁。目前，MeshGene V5已在高科技领域获得大规模工业级应用，网格自动生成直通率处国际领先水平。

2.重大装备结构强度、可靠性分析与疲劳寿命评估

叶轮与叶片是离心压缩机、燃气轮机、航空发动机中最核心的机械部件，其结构安全性问题极其重要。通过深入研究揭示了叶轮超速预加载的工艺机理，阐明周期结构共振条件，建立了叶轮叶片静动力校核标准；实现基于气动-结构耦合分析的疲劳寿命评估。在我国大型透平机研发工程中得到成功应用。

3.航天器连接结构非线性动力学

连接结构广泛用于各种航天器中,其非线性特性对航天器的动力学特性产生显著的影响。研究提出螺栓法兰连接结构的拉压不同刚度简化动力学模型，对火箭发射过程进行了整体动力学计算，研究发现横纵耦合振动现象，被认为是这一领域的“新的认识”。该研究成果对于提高航天器结构安全可靠性有重要意义。

 

主持的主要科研项目（2013－2020）:  

1. 大规模工业级成果转化项目：美格-通用网格生成引擎MeshGeneV5使用许可授权(获得者：BG及全球子公司，2019-)。负责人。

2. 国家数值风洞网格生成软件研发项目(2019-)。曲面网格技术负责人。

3. 国家科技重大02专项课题：面向IC装备设计的电磁场网格建模工具(2011-2016)。负责人。

4. 国家XX工业软件专项外协项目：电磁专用四面体网格生成模块研制(2021-2023)。负责人。

5. 国家航发仿真软件专项子项：曲面网格生成模块研制(协)(2021-)。技术负责人。

6. 中国航天空气动力技术研究院：三维粘流混合网格生成引擎软件研制(2017-2018)。负责人。

7. 中国航空工业集团公司：有限元自动建模技术研究(2016-2017)。负责人。

8. 中国CCCc集团：美格-通用网格生成引擎MeshGeneV5工程应用(协)(2021-)。负责人。

9. 国家重点实验室水电核电工业软件研发：GeoDyna7前处理软件系统研制(2021-2022)。

10. 国家自然科学基金项目：网格生成研究共获五项资助(2000-2016)，其中四项为负责人。

代表性学术论著（2013－2020）:

[1]  F Yu , J Cao, J Shan, Zhen-qun Guan,et al. PASM: Parallel Aligned Surface Meshing[J]. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2021.

[2] Yu, F., Zeng, Y., Guan, Z.Q., Lo, S.H. A robust Delaunay-AFT based parallel method for the generation of large-scale fully constrained meshes(2020) Computers and Structures, 228

[3]  昌继海,余飞,曹杰,关振群.结合背景网格的点球弹簧修匀法网格变形[J].计算机辅助设计与图形学学报,2020,32(09):1529-1536.

[4]  曹杰,赵铭伟,余飞,昌继海,关振群.高效可靠的边界层网格分块层进生成算法[J].计算机辅助设计与图形学学报,2020,32(08):1199-1207.

[5] 余飞, 刘岩, 昌继海, 张俊, 潘嘉诚, 关振群. 高性能非结构化四面体网格解耦并行生成算法[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 29(5):874-881, 2017 [EI]

[6] 张宇航, 余飞, 昌继海, 曹杰, 关振群. 基于AFT—Delaunay的二维解耦并行网格生成算法[J]. 计算力学学报, 34(2):191-196, 2017

[7] 昌继海, 张宇航, 张俊, 关振群. 基于点球弹簧修匀法的混合网格变形并行算法[J]. 计算力学学报, 33(2):202-208, 2016

[8] Lu X, Zeng Y, Chen Y, Guan ZQ. Transient response characteristics of a bolted flange connection structure with shear pin/cone[J]. Journal of Sound and Vibration, 395:240-257, 2017 [SCI/EI]

[9] Chen Y, Gao Q, Guan Z. Self-Loosening Failure Analysis of Bolt Joints under Vibration considering the Tightening Process[J]. Shock and Vibration, 2:1-15, 2017 [SCI/EI]

[10] Li Z, Ouyang H, Guan Z. Friction-induced vibration of an elastic disc and a moving slider with separation and reattachment[J]. Nonlinear Dynamics, 87(2):1045-1067, 2017 [SCI/EI]

[11] Li Z, Ouyang H, Guan Z. Nonlinear Friction-Induced Vibration of a Slider–Belt System[J]. Journal of Vibration and Acoustics, 138(4): 041006, 2016 [SCI/EI]

[12] Liu Y, Lo SH, Guan ZQ, et al. Boundary recovery for 3D Delaunay triangulation[J]. Finite Elements in Analysis and Design, 84(4):32-43, 2014 [SCI/EI]

[13] Lin TJ, Guan ZQ, Chang JH, et al. Vertex-Ball Spring Smoothing: An efficient method for unstructured dynamic hybrid meshes[J]. Computers and Structures, 136(7):24-33, 2014 [SCI/EI]

[14] 姜运哲, 曾岩, 赵振军, 李刚, 关振群, 周锦航等. 含滞迟缓冲器的螺栓法兰连接结构稳态随机响应[J]. 动力学与控制学报, 15(3):236-241, 2017. [EI]

[15] 陈岩, 王平, 余飞, 毛鹏程, 关振群. 含裂纹梁非线性静动力特性及简化动力学建模[J]. 计算力学学报, 33(2):209-215, 2016

[16] 栗玉领, 徐胜利, 杨树桦, 孟继纲, 李祎曼, 黄金芷, 关振群. 非典型气动荷载下压缩机叶轮疲劳强度分析[J]. 机械工程学报, 51(9):82-89, 2015 [EI]