高效伟

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Other Post:国家重大专项专家组成员、教育部热防护专业组组长、国际华人计算力学协会理事、中国航空学会理事、中国航空学会强度与设计专业委员会委员、国际边界单元法协会会员、教育部高等学校航空航天类专业教学指导委员会委员

Profile

高效伟 教授、博导,大连理工大学领军人才。先后在英国、美国学习和工作11年, 获英国格拉斯哥大学计算力学专业博士学位,于2005年10月作为流-固耦合学科带头人引进到东南大学力学系工作, 2008年11月调到大连理工大学工作,曾任航空航天学院副院长、代理院长,运载工程与力学学部副部长,工业装备结构分析国家重点实验室副主任。多年来一直从事计算力学、计算传热学、热-流-固等多场耦合数值方法、飞行器热防护系统、高超声速气动热环境预测、材料与结构参数辨识等方面的研究。主持过美国航空航天局(NASA)、国家重大专项、国家自然科学基金、航空航天部门和省部级项目30多项;发表论文300多篇,其中SCI检索刊物论文180多篇;以第一作者出版英文专著2部,中文专著1部;申请软件著作权2项,成果应用2项;获得3项研究成果奖励。

社会兼职:

任国家重大专项专家组成员、国际华人计算力学协会理事、中国航空学会理事、中国航空学会结构与强度分会委员、国际期刊《Engineering Analysis with Boundary Elements》副主编、国内期刊《推进技术》编委。

研究团队:

创建了大连理工大学“高超声速飞行器热防护技术” 科技创新研究团队,现有教授4名,副教授3名,专职科研人员2名,20多名博士和硕士研究生,该团队2019年获评大连理工大学校国防科技创新团队。

研究方向:

l  飞行器力-热-流多场耦合计算分析方法与软件开发

l  发动机主动冷却系统流固耦合一体化分析

l  组合发动机动密封系统数值仿真

l  高超声速飞行器气动力/热环境预测

l  超薄超细结构的多尺度边界元法

l  物性参数和物理量的测量与辨识方法

l  智能材料与结构的设计与性能表征

成果获奖:

l  2014年,成果“径向积分法及其在工程计算方法中的应用”获教育部自然科学二等奖(证书号:2013-056)。完成人:高效伟,崔苗,杨恺,彭海峰,王静。

l  2013年获国际华人计算力学学会会士奖 (ICACM Fellows Award by the International Chinese Association for Computational Mechanics)。

l  2015年获杜庆华工程计算方法奖。

代表性研究成果:

1、 提出了可将任意域积分转换成边界积分的径向积分法(RIM,Gao 2002),弥补了高斯散度定理和格林公式只能将含全微分算子的域积分转换成边界积分的不足,由此发展了非均质、非线性问题无内部网格边界元算法,该成果2014年获得教育部自然科学二等奖,国际期刊EABE在 2019年以前所有论文的高引用统计中位居第2名。 2002年由剑桥大学出版社出版的专著“Boundary Element Programming in Mechanics”,发表了国际上第一个弹塑性边界元程序,建立了每个节点只有一个未知量的弹塑性力学迭代算法。

2、 提出了超薄超细结构的管单元、跨精度单元、窄条单元等计算模型 (Gao et al., 2016),并由此建立了结构多尺度边界元算法,在高超声速飞行器热防护系统中获得了应用;

3、提出了一种新的有限单元法--单元微分法EDM (Gao et al, 2017), 该方法借用类似于有限元法中的等参单元函数表征技术,计算物理量对总体空间坐标的各阶偏导数,使用控制微分方程与单元界面协调和平衡条件建立总体系统方程组。其特点是不需要变分原理或者虚功原理建立求解格式,也不需要任何积分计算系数矩阵,便于建立复杂工程问题的统一求解格式,已在非均质、非线性、断裂、瞬态响应与振动等高难度结构热力分析中得到了成功的应用,成果发表在了IJHMT、IJNME等期刊上,2017年在中国力学大会计算力学分会场做了特邀报告。

4、创建了全新的通用数值计算方法--自由单元法FECM (Gao et al.,2019),该方法吸收了有限元与无网格法的优点,即:在物理量表征方面,使用了拉格朗日等参单元,因而容易建立高阶格式,并可得到稳定的计算结果;而在格式方面,采用了配点技术,可直接由控制方程与外边界条件建立系统方程,不需要考虑单元间的连接关系,实现了偏微分方程定解问题自然求解模式,便于建立流、固问题的统一求解格式,已被成功用于求解固体力学、流体力学、传热学等问题,发表在IJNME、Computer&Fluids等期刊上,在国际(2018意大利,2019大连)、国内(2018西安,2019绵阳、济南)会议上做了5次大会报告。

5、开发了可进行跨学科多场耦合分析的自主可控软件Freman,可进行位移场、温度场、流场、电磁场和声场等单场与多场耦合一体化计算分析,填补了该领域被COMSOL、ANSYS等软件垄断的国内空白,已被国家重大专项应用。


Educational ExperienceMore>>

1995.10 1998.10

  • Glasgow University
  • 计算力学
  • Doctoral Degree

1983.10 1986.7

  • 陕西机械学院
  • 计算力学
  • Master's Degree

1979.9 1983.7

  • 山西师范大学
  • 物理
  • Bachelor's Degree

Work ExperienceMore>>

2008.11 Now
  • 大连理工大学运载学部
  • 学部副部长 学院副院长
1998.10 1999.12
  • Glasgow university
  • 助教 博士后
2005.10 2008.11
  • 东南大学
  • 教授

Social Affiliations

Research Focus