刘畅，博士，副教授，博士生导师，1989年12月出生，国家重点研发计划青年项目首席科学家，中国力学学会青年人才蓄水池项目入选者（同年全国力学学科仅10人入选），国家自然科学基金委创新研究群体“结构优化”项目成员， “面向航天行业的工程力学优化设计平台研发与应用示范”、“工业装备结构拓扑优化核心算法与自主可控软件研发” 国家重点研发计划项目成员。

主要研究方向为结构优化、显式拓扑优化方法、声学超材料。在高效拓扑优化算法、面向增材制造的结构优化、基于机器学习的结构优化、超材料设计等研究领域获得了一系列成果。相关成果被国内外众多学者高度评价为“创新的参数化设计方法”、“计算高效”、“特别有用”、“显著的整流效果”、“非常吸引人，可以应用于各种领域”。在《Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering》《Structural and Multidisciplinary Optimization》《Physical Review Applied》等计算力学、结构优化、应用物理高水平SCI期刊上发表论文30余篇，引用830余次。曾获“钱令希力学奖”、大连理工大学“优秀博士学位论文特别奖学金”等奖项。

主持1项国家重点研发计划青年项目、1项国家自然科学基金青年基金、1项博士后特别资助项目、1项博士后面上项目、1项辽宁省辽宁省博士科研启动基金计划项目、多项航天院所横向课题，参与多项国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委重点基金等项目。与航天五院(北京)等航天院所建立了深入的项目合作关系，所参与发展的结构优化方法已成功应用于新一代载人飞船密封舱、深空探测器、大型卫星平台等航天器的轻量化设计，可为学生提供项目实践/实习机会。

 

教育经历

2012.09 - 2019.06      大连理工大学      工程力学系        工学博士（导师：郭旭 教授）

2008.09 - 2012.06      武汉大学              工程力学系       工学学士

 

工作经历

2021.07-至今               大连理工大学工程力学系             副教授

2019.06-2021.06         大连理工大学机械工程学院         博士后/助理研究员

 

招收硕士研究生专业

固体力学、计算力学、工程力学

欢迎力学、物理、机械、计算机、数学等相关方向同学加入课题组共同奋斗！（联系邮箱：c.liu@dlut.edu.cn）

  

科研项目

1.  国家重点研发计划青年项目, 国家科技部, 基于体细分表示的复杂设计域超大规模等几何拓扑优化研究, 负责人: 刘畅, 2022-2025年, 主持

2.   国家自然科学基金青年项目, 国家自然基金委, 基于显式几何描述的组合结构拓扑优化研究, 负责人: 刘畅, 2021-2023年, 主持

3.   中国博士后科学基金特别资助（站中）, 中国博士后科学基金委, 面向组合结构的显式拓扑优化研究, 负责人: 刘畅, 2020-2021年, 主持

4.   中国博士后科学基金面上项目, 中国博士后科学基金委, 基于移动可变形组件（MMC）法的组合结构拓扑优化研究, 负责人: 刘畅, 2020-2021年, 主持

5.   企事业单位委托科技项目, 北京空间飞行器总体设计部, 基于MMC的一体化结构优化算法研究, 负责人: 刘畅, 2020-2021年, 主持 （项目成果应用于我国新一代载人飞船返回舱和新一代大型卫星燃料储箱支架加筋设计）

6.   企事业单位委托科技项目, 北京强度环境研究所, 典型连接结构建模分析及优化技术研究, 负责人: 刘畅, 2019-2021年, 主持

7.   企事业单位委托科技项目, 北京空间飞行器总体设计部, 面向内压载荷胞元优化算法研究, 负责人: 刘畅, 2019-2021年, 主持

8.   国家重点研发计划项目, 科技部, 面向航天行业的工程力学优化设计平台研发与应用示范, 负责人: 郭旭, 2016-2021年, 参与

9.   国家重点研发计划项目, 科技部, 工业装备结构拓扑优化核心算法与自主可控软件研发, 负责人: 郭旭, 2020-2023年, 参与

10.   国家自然科学基金重点项目, 国家自然基金委, 显式几何描述下考虑非概率不确定性的连续体结构拓扑优化研究, 负责人: 郭旭, 2018-2022年,参与

  

部分代表性论文（*代表通讯作者）

1. Jiang X, Huo W*, Liu C*, Du Z, Zhang X, Li X, Guo X*. Explicit layout optimization of complex rib-reinforced thin-walled structures via computational conformal mapping (CCM). Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2023, 404, 115745.

2. Jiang X, Liu C*, Du Z, Huo W, Zhang X, Liu F, Guo X*. A unified framework for explicit layout/topology optimization of thin-walled structures based on Moving Morphable Components (MMC) method and adaptive ground structure approach. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2022, 396, 115047.

3. Jiang X, Liu C*, Zhang S, Zhang W, Du Z, Zhang X, Zeng H, Guo X*. Explicit Topology Optimization Design of Stiffened Plate Structures Based on the Moving Morphable Component (MMC) Method. CMES-Computer Modeling In Engineering & Sciences, 2023, 135(2), 809-838.

4. Huang M, Du Z*, Liu C*, Zheng Y, Cui T, Mei Y, Li X, Zhang X, Guo X*. Problem-independent machine learning (PIML)-based topology optimization—A universal approach. Extreme Mechanics Letters, 2022, 56, 101887.

5. Huo W, Liu C*, Du Z, Jiang X, Liu Z, Guo X*. Topology Optimization on Complex Surfaces Based on the Moving Morphable Component Method and Computational Conformal Mapping. Journal of Applied Mechanics, 2022, 89(5), 051008.

6. Li J, Zhang Y, Du Z, Liu C, Zhang W, Guo X, Guo X. A moving morphable component‐based topology optimization approach considering transient structural dynamic responses. International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2022, 123(3), 705-728.

7. Li L, Liu C*, Du Z, Zhang W, Guo X*. A meshless moving morphable component-based method for structural topology optimization without weak material. Acta Mechanica Sinica, 2022, 38(5), 1-16.

8. Du Z, Cui T, Liu C, Zhang W, Guo Y, Guo X*. An efficient and easy-to-extend Matlab code of the Moving Morphable Component (MMC) method for three-dimensional topology optimization. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2022, 65(5), 1-29.

9. 张啸雨, 刘畅, 施丽铭, 蒋旭东, 曾惠忠, 周浩, 郭旭. 蒙皮点阵一体化支撑结构的移动可变形组件优化设计及空间站应用. 固体力学学报, 2022, 43(5), 551-563.

10. 段晟昱, 王潘丁, 刘畅, 赵则昂, 周浩, 张啸雨, 雷红帅, 郭旭, 方岱宁. 增材制造三维点阵结构设计, 优化与性能表征方法研究进展. 航空制造技术, 2022, 65(14), 36-48.

11. 黄孟成, 霍文栋, 刘畅, 杨东生, 黄佳, 杜宗亮, 郭旭. 基于模板的子结构多分辨率拓扑优化. 力学进展, 2021, 51(4), 901-909.

12. Li L, Liu C*, Zhang W, Du Z, Guo X*. Combined model-based topology optimization of stiffened plate structures via MMC approach. International Journal of Mechanical Sciences, 2021, 208, 106682.

13. Guo X*, Du Z, Liu C, Tang S. A New Uncertainty Analysis-Based Framework for Data-Driven Computational Mechanics. Journal of Applied Mechanics, 2021, 88(11).

14. Luo J, Du Z*, Guo Y, Liu C, Zhang W, Guo X*. Multi-class, multi-functional design of photonic topological insulators by rational symmetry-indicators engineering. Nanophotonics, 2021, 10(18), 4523-4531.

15. Liu C, Zhu Y, Sun Z, Li D, Du Z*, Zhang W, Guo X*. An efficient moving morphable component (MMC)-based approach for multi-resolution topology optimization. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2018, 58(6): 2455-2479. 在SMO期刊2018-2021发表的1051篇论文中引用排名第27 

16. Liu C, Du Z, Zhang W, Zhu Y, Guo X*. Additive manufacturing-oriented design of graded lattice structures through explicit topology optimization. Journal of Applied Mechanics-Transactions of the ASME, 2017, 84(8): 081008. 在JAM期刊2017-2021发表的578篇论文中引用排名第2

17. Lei X, Liu C*, Du Z, Zhang W, Guo X*. Machine learning-driven real-time topology optimization under moving morphable component-based framework. Journal of Applied Mechanics-Transactions of the ASME, 2019, 86(1): 011004. 在JAM期刊2019-2021发表的316篇论文中SCI引用排名第1

18. Liu C, Du Z*, Zhu Y, Zhang W, Zhang X, Guo X*. Optimal design of shell-graded-infill structures by a hybrid MMC-MMV approach. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2020, 369: 113187. 中科院1区，Top期刊

19. Liu C, Du Z*, Zhang W, Zhang X, Mei Y, Guo X*. Design of optimized architected structures with exact size and connectivity via an enhanced multidomain topology optimization strategy. Computational Mechanics, 2021, 67, 743–762.

20. Liu C, Du Z, Sun Z, Gao H, Guo X*. Frequency-preserved acoustic diode model with high forward-power-transmission rate. Physical Review Applied, 2015, 3(6): 064014. 在PR Applied 2015-2021发表的3473篇论文中引用排名第142

21. Luo J, Du Z*, Liu C*, Mei Y, Zhang W, Guo X. Moving Morphable Components-based inverse design formulation for quantum valley/spin hall insulators. Extreme Mechanics Letters, 2021, 45, 101276. 当期Highlight论文，中科院1区，Top期刊

22. Mei Y, Du Z, Zhao D, Zhang W, Liu C*, Guo X*. Moving morphable inclusion approach: an explicit framework to solve inverse problem in elasticity. Journal of Applied Mechanics-Transactions of The ASME, 2021, 88(4), 041001.

23. Xue R, Liu C, Zhang W, Zhu Y, Tang S, Du Z*, Guo X*. Explicit structural topology optimization under finite deformation via Moving Morphable Void (MMV) approach. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2019, 344: 798-818. 中科院1区，Top期刊

24. Zhang W, Jiang S, Liu C, Li D, Kang P, Youn SK*, Guo X*, Stress-related topology optimization of shell structures using IGA/TSA-based Moving Morphable Void (MMV) approach. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2020, 366, 113036. 中科院1区，Top期刊

25. Zhu Y, Li S, Du Z, Liu C, Guo X*, Zhang W*. A novel asymptotic-analysis-based homogenisation approach towards fast design of infill graded microstructures. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2019, 124: 612-633. 中科院1区，Top期刊

26. Zhang W, Xiao Z, Liu C, Mei Y, Youn SK, Guo X*, A scaled boundary finite element based explicit topology optimization approach for three‐dimensional structures, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2020, 121(21): 4878-4900.

27. Guo X*, Zhou J, Zhang W*, Du Z, Liu C, Liu Y. Self-supporting structure design in additive manufacturing through explicit topology optimization. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2017, 323: 27-63. 中科院1区，Top期刊

28. Xue D, Zhu Y*, Li S, Liu C, Zhang W, Guo X*. On speeding up an asymptotic-analysis-based homogenisation scheme for designing gradient porous structured materials using a zoning strategy. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2020, 62(2): 457-73.

29. Cui T, Sun Z*, Liu C, Li L, Cui R, Guo X*. Topology optimization of plate structures using plate element-based moving morphable component (MMC) approach. Acta Mechanica Sinica, 2020, 36(2): 412-21.

30. Sun Z*, Cui R, Cui T, Liu C, Shi S, Guo X*. An optimization approach for stiffener layout of composite stiffened panels based on moving morphable components (MMCs). Acta Mechanica Solida Sinica, 2020, 33(5): 650–662.

31. Sun Z, Cui T, Zhu Y , Zhang W, Shi S, Tang S, Du Z, Liu C, Cui R, Chen H, Guo X*. The mechanical principles behind the golden ratio distribution of veins in plant leaves. Scientific reports, 2018, 8(1): 13859.

32. 杜剑明, 杜宗亮, 刘畅, 张维声, 郭旭. 基于结构可置信性鲁棒优化算法的离散优化问题研究. 计算力学学报, 2021, (4), 538-548.