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师资队伍

教师名录

刘铸永

工程力学系

办公电话:021-34206496
电子邮件:zhuyongliu AT sjtu.edu.cn
通讯地址:上海市东川路800号 上海交通大学太阳成集团tyc33455cc 木兰楼A931

2008.11- 上海交通大学工程力学系,现为副研究员、博士生导师,副系主任
2012.03-2013.03 斯图加特大学工程与计算力学研究所,访问学者
2004.04-2008.11 上海交通大学工程力学系,一般力学专业,博士
2001.09-2004.06 湖南大学工程力学系,固体力学专业,硕士
1997.09-2001.06 湖南大学工程力学系,工程力学专业,学士

多体系统动力学与控制;航天器动力学与控制;新型机器人动力学与控制

      上海交大多体动力学研究团队主要从事航天器动力学与控制关键问题的应用基础研究。为复杂航天器系统(包括卫星、空间站、运载器与武器)的结构总体与控制总体的预先研究项目与型号关键问题服务。完成过多项关于航天器的姿态、轨道动力学,大型柔性太阳翼的展开、在轨驱动,载人飞船的交会对接、转位等动力学建模和仿真方面的课题,积累了较为丰富的经验。在多体系统动力学与控制领域的建模理论、计算方法、应用软件开发与工程应用等方面进行了系统而有成效的研究工作,其研究特色是将建模理论、计算方法与应用软件研制三者紧密结合,取得了多项成果。在大型空间结构动力学和空间飞行器刚柔耦合动力学研究方面具有较高的理论基础;掌握了大型空间结构的动力学建模和数值仿真计算技术。具备大型软件开发的成功经验,以理论研究成果自主研发的柔性多体系统动力学仿真软件系统CADAMB,多次成功地为我国航天器的总体设计做出贡献。
       近期所指导研究生王检耀(2017)、马子琦(2018)、王博洋(2019)、游浦(2023)获得国家奖学金;马子琦获上海市力学学优秀学生一等奖(2022)、游浦获上海市力学学优秀学生二等奖(2023);游浦获上海市优秀毕业生(2023);史加贝获得亚洲多体系统动力学会议最佳学生论文奖(2012,ACMD2012, Best student Paper);马子琦获第六届国际动力学、振动与控制会议优秀报告(2023,ICDVC, Best Oral Presentation Award);王博洋获得全国空间运动体与控制学术会议优秀论文奖(2020);本科生杜劲达获全国高等学校力学类专业优秀本科毕业设计(论文)A类优秀论文(2022)。

1.      科研

[1].   中国振动工程学会 机械动力学专业委员会委员

[2].   中国自动化学会 空间及运动体控制专业委员会委员

[3].   中国力学学会 多体动力学专业组成员

[4].   华东基础力学与工程应用协会常务理事

[5].   上海力学学会 动力学与控制专业委员会委员

[6].   《动力学与控制学报》青年编委

[7].   《应用力学学报》青年编委


2.      教学

[1].   中国机械教育协会 力学专业教学指导委员会委员

[2].   全国工程力学专业虚拟教研室成员

[3].   全国理论力学课程虚拟教研室成员


[1]     国家自然科学基金面上项目,无人机海上停靠与捕获多体动力学建模、仿真与优化研究,2023/1-2026/12,主持

[2]     国家自然科学基金面上项目,基于共旋坐标法的大变形柔性多体系统非连续动力学建模理论与仿真技术研究,2018/1-2021/12,主持

[3]     国家自然科学基金青年项目,柔性多体系统非连续动力学模型降阶与仿真技术研究,2013/1-2015/12,主持

[4]     国家自然科学基金重点项目,干砂类颗粒材料跨尺度力学性质研究,2020/01-2024/12,核心成员

[5]     国家自然科学基金重点项目,变拓扑柔性多体系统动力学若干关键问题的理论与实验研究,2012/01-2016/12,核心成员

[6]     上海市自然科学基金面上项目,变拓扑多体系统非连续动力学理论与实验研究,2011/4-2014/3,主持

[7]     上海市空间飞行器机构重点实验室项目,对接与展开机构锁定碰撞力精确建模与计算方法研究,2015/9-2017/9,主持

[8]     上海宇航系统工程研究所项目,液体晃动的推进舱贮箱正弦振动下的动力学响应分析, 2023/5-2024/5,主持

[9]     上海宇航系统工程研究所项目,飞行器整器刚柔耦合动力学建模与仿真分析, 2022/11-2023/12,主持

[10]  上海宇航系统工程研究所项目,航天器刚--晃耦合系统动力学建模技术研究, 2022/12-2024/6,主持

[11]  上海宇航系统工程研究所项目,新一代载人飞船对接机构动力仿真, 2021/1-2021/12,主持

[12]  国核动力研究设计院项目,辐照变形影响的控制棒落棒过程动力学计算分析研究,2020/5-2020/12

[13]  上海宇航系统工程研究所项目,卫星毛刷消旋动力建模与仿真计算,2020/1-2020/12,主持

[14]  上海宇航系统工程研究所项目,哑铃型机动飞行器动力学建模与分析技术研究,2020/1-2020/12,主持

[15]  上海宇航系统工程研究所项目,转位机构初样阶段仿真,2019/12-2020/12,主持

[16]  上海宇航系统工程研究所项目,卫星展开机构动力学建模与仿真,2018/1-2019/12,主持

[17]  上海宇航系统工程研究所项目,大型天线在轨组装刚柔耦合动力学建模与仿真,2018/12-2019/12,主持

[18]  上海宇航系统工程研究所项目,空间站转位机构仿真计算分析, 2014/8-2015/12,主持

[19]  上海航天控制工程研究所项目,超大型扰性结构卫星动力学建模技术研制,2016/1-2017/12, 主持

[20]  上海宇航系统工程研究所项目,工具集接触力实时计算开发,2016/8-2017/1,主持

[21]  中科院沈阳自动化研究所,空间站对日定向子系统柔性负载动力学模型,2014/10-2015/6,主持

[22]  上海宇航系统工程研究所项目,全柔性航天器耦合动力学建模技术研究,2014/8-2015/3,主持

[23]  国家自然科学基金面上项目,柔性多体系统非连续动力学建模理论与仿真技术研究,2008/1-2010/12,主要参加人

[24]  国家973项目子课题,运载火箭与卫星动力模型修正算法研究及软件开发,2006/12-2010/12,主要参加人

[25]  国家863项目子课题,轨道快速精确机动动力学及相关理论研究,2006/12-2007/06,主要参加人

[26]  教育部博士点基金项目,刚柔耦合系统多体动力学若干问题研究,2005/1-2007/12,主要参加人

[27]  国家自然科学基金面上项目,柔性多体系统刚柔耦合若干问题研究,2004/4-2006/1,主要参加人

[28]  中国航天科技集团公司八院项目:卫星姿态轨道控系统应急故障模式动力学仿真,2004/9-2005/1,主要参加人

[29]  德国西门子公司中国研究院项目:低压断路器机电耦合系统多体动力学仿真技术研究与软件开发,2005/6-2006/12,主要参加人

[30]  中国航天科技集团公司八院项目:飞行器整星耦合系数复核复算,2009/3-2009/8,主要参加人

 


1.期刊论文(*表示通讯作者)

[1]    You Pu, Liu Zhuyong*, Ma Ziqi. A contact formulation using local frame of SE(3) group for corotational beam against rigid solid via moving signed distance field, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2024, (418): 116532 (SCI/EI) (A档论文)

[2]    Wu Tingke, Liu Zhuyong*, Ma Ziqi, Wang Boyang. Multibody dynamic modeling and motion analysis of flexible robot considering contact, Multibody System Dynamics, 2024,  https://doi.org/10.1007/s11044-024-09968-2 (SCI/EI(A档论文)

[3]    Wu Tingke, Liu Zhuyong*, Wang Boyang, Ma Ziqi, Ma Daolin, Deng Xiaowei. A Versatile Topology-Optimized Compliant Actuator for Soft Robotic Gripper and Walking Robot, Soft Robotics, 2024, 11(1):157-170 (SCI/EI) (A档论文)

[4]    Ziqi Ma, Zhuyong Liu *, Pu You. A 3D corotational beam element formulated on the special Euclidean group SE(3), Computers & Structures, 2023, (6)281: 107011 (SCI/EI) (A档论文)

[5]    You Pu, Liu Zhuyong*, Ma Ziqi. A 2D Corotational Beam Formulation Based On the Local Frame of Special Euclidean Group SE(2), Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 2023,18(5),051005:1-13(SCI/EI ) (B档论文)

[6]    You Pu, Liu Zhuyong*, Ma Ziqi. Multibody dynamic modeling and analysis of cable-driven snake robot considering clearance and friction based on ALE method, Mechanism and Machine Theory, 2023(184): 105313(SCI/EI ) (A档论文)

[7]    Wang, Hongdong, Wang Jianyao, Liu, Zhuyong. Investigation on model order reduction methods for flexible bodies with contact-impact based on partition modeling. Journal of Vibration and Control, 2023, 29(19-20): 4718-4729(SCI/EI ) (B档论文)

[8]    Ma Ziqi, Liu Zhuyong*, Wang Jianyao, Gao Yiming. Dynamic modeling and analysis of maritime alongside replenishment system using multibody dynamics method, Ocean Engineering, 2022(264):112477(SCI/EI ) (A档论文)

[9]    Ma Ziqi, Liu Zhuyong*, Zou Huaiwu, Liu Jinyang. Dynamic modeling and analysis of satellite detumbling using a brush type contactor based on flexible multibody dynamics, Mechanism and Machine Theory, 2022 (170):104675. (A档论文)

[10] Wang Boyang, Liu Zhuyong*, Zheng Pengfei. Rigid-flexible coupling dynamic modeling and analysis of dumbbell-shaped spacecraft, Aerospace Science and Technology, 2022(126): 107641. (SCI/EI(A档论文)

[11] Yuan, Tingting, Tang Lingling, Liu Zhuyong, and Liu Jinyang*. "Nonlinear Dynamic Formulation for Flexible Origami-based Deployable Structures considering Self-contact and Friction." Nonlinear Dynamics 106.3 (2021): 1789-822 (SCI/EI)(A档论文)

[12] Yuan, Tingting, Liu Zhuyong, Zhou Yuhang, and Liu Jinyang. "Dynamic Modeling for Foldable Origami Space Membrane Structure with Contact-impact during Deployment." Multibody System Dynamics, 50.1 (2020): 1-24 (SCI/EI(A档论文)

[13] Wang Jianyao, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen. Influence of non-physical chosen parameters on impact dynamics of discretized elastic bodies. Journal of Mechanics, Journal of mechanics, 2019,35 (2), p.167-177 (SCI/EI

[14] Shi Jiabei, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen. Dynamic contact model of shell for multibody system applications, Multibody System Dynamics, 2018, 44(4): 335-366. (SCI/EI(A档论文)

[15] Shi Jiabei, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen.  A New Rotation-Free Shell Formulation Using Exact Corotational Frame for Dynamic Analysis and Applications. Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 2018, 13/041006: 1-12. https://doi.org/ 10.1115/1.4039129. (SCI/EI) (B档论文)

[16] Shi Jiabei, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen. Multibody dynamic analysis using rotation-free shell element with corotational frame. Acta Mechanica Sinica, 2018, 34(4):769-780. https://doi.org/10.1007/s10409-018-0763-2. (SCI/EI

[17] Wang Jianyao, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen. Partition method and experimental validation for impact dynamics of flexible multibody system. Acta Mechanica Sinica, 2018, 34(3): 482–492. https://doi.org/10.1007/s10409-017-0729-9.( SCI/EI)

[18]  Wu tanhui, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen. A recursive formulation based on corotational frame for flexible planar beams with large displacement. J. Cent. South Univ. 2018, 25: 208217. https://doi.org/ 10.1007/s11771-018-3730-y. (SCI/EI)

[19] Liu Zhuyong, Liu Jinyang*, Experimental validation of rigid-flexible coupling dynamic formulation for hub–beam system. Multibody System Dynamics, 2017, 40:303–326 https://doi.org/10.1007/s11044-016-9539-2. (SCI/EI) (A档论文)

[20] Wang Jianyao, Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen, Numerical and experimental investigations on a three-dimensional rod-plate impact. Shock and Vibration. 2017, 6720186: 1-10. https://doi.org/10.1155/2017/6720186. (SCI/EI)

[21] Shi Jiabei, Hong JiazhenLiu Zhuyong. Multi-variable approach of contact-impact issue in variable topology system. Theoretical & applied mechanics letters, 2013(3): 013007,1-5. https://doi.org/10.1063/2.1301307.

[22] Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen, Liu Jin-yang. Finite element formulation for dynamics of planar flexible multi-beam system. Multibody System Dynamics. 2009, 22: 1-26, https://doi.org/10.1007/s11044-009-9154-6. (SCI/EI) (A档论文)

[23] Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen, Liu Jin-yang. Complete geometric nonlinear formulation for rigid-flexible coupling dynamics. Journal of Central South University, 2009, 16: 119-124. https://doi.org/10.1007/s11771-009-0020-8. (SCI/EI)

[24] Liu Zhuyong*, Hong Jiazhen, Cai Guoping. A New Dynamic Model for a Flexible Hub-Beam System. Journal of Shanghai Jiaotong University. 2009, 14(2): 1-7. https://doi.org/ 10.1007/s12204-009-0245-6. (EI)

[25] Tang Jia-shi, Liu Zhu-yong *. Quasi-wavelet solution of diffusion problems. Communications in Numerical Methods in Engineering, 2004, 20(12): 877-888. https://doi.org/10.1002/cnm.702. (SCI/ EI)

[26] 孙昊,刘铸永*。土壤碰撞问题的刚-散耦合动力学分析。动力学与控制学报,2023, 21(9): 33-40

[27] 孙昊,刘铸永*,刘锦阳。机器人单足系统沙土跳跃刚-散耦合动力学分析。力学学报,2022, 54(12): 3486-3495 (EI)

[28] 高一鸣,刘铸永*,马子琦,王检耀。海上横向补给系统多体动力学建模与仿真分析,动力学与控制学报, 2022, 20(5):34-40

[29] 孔嘉祥,王博洋,刘铸永*,郭其威,时军委, 臧旭。带Stewart平台的航天器刚柔耦合动力学建模与仿真分析动力学与控制学报,2022,20(6):76-84

[30] 王博洋,刘铸永*,郑鹏飞。哑铃型航天器刚-柔耦合动力学建模与仿真分。动力学与控制学报,2021,19(6):25-32

[31] 王检耀,刘铸永*,洪嘉振。基于两种接触模型的柔性体间多次微碰撞问题研究. 振动与冲击, 2018,37(11):202-206(EI)

[32] 刘铸永*, 时军委, 王检耀.太阳电池阵展开与锁定过程的多体动力学分析. 动力学与控制学报,2018,16(5):462-466

[33] 王检耀,刘铸永*,洪嘉振。基于交互模式的柔性体接触碰撞动力学建模方法. 物理学报, 2017, 66:154501 (SCI/EI)

[34] 史加贝,刘铸永*,洪嘉振。大变形太阳电池阵展开的多体动力学分析.宇航学报,2017,38(8):789-796(EI)

[35] 史加贝,刘铸永*,洪嘉振。柔性多体动力学的共旋坐标法。力学季刊,2017,38(2):197-216

[36] 李莉,刘铸永*,洪嘉振。中心刚体-柔性梁刚柔耦合动力学模型降阶研究,动力学与控制学报,2015, 13(1):6-11

[37] 李莉,刘铸永*,洪嘉振。基于Krylov 子空间法的柔性航天器降阶研究,空间控制技术与应用, 2015, 41: 24-29

[38] 王检耀,洪嘉振,刘铸永。接触碰撞动力学的多变量选取方法。力学学报, 2014, 46(2): 318-322(EI)

[39] 洪嘉振, 刘铸永*。变拓扑柔性多体系统接触碰撞动力学研究。 动力学与控制学报,2013, 11(1): 5-11

[40] 吴坛辉,洪嘉振,刘铸永。非线性几何精确梁理论研究综述. 中国科技论文, 2013, 11:1126-1130

[41] 陆毓颖,刘铸永*,洪嘉振。挠性航天器系统动力学耦合特性研究。空间科学学报,2012, 32(4): 550-554 (EI)

[42] 许光浩,洪嘉振,刘铸永。航天器柔性附件对其驱动机构的干扰研究。动力学与控制学报,2010,08(1): 1-5

[43] 胡焕,洪嘉振,刘铸永。基于频响函数扩展修正的Benchmark结构损伤识别。动力学与 控制学报,2010,08(3): 213-218

[44] 刘铸永*, 洪嘉振. 中心刚体-柔性梁系统的耦合变形分析. 力学季刊,2009,30(1):8-13.

[45] 刘铸永*,洪嘉振.柔性多体系统动力学研究现状与展望.计算力学学报, 2008, 25(4): 411-416(EI).

[46] 洪嘉振, 刘铸永*. 刚柔耦合动力学建模方法研究.上海交通大学学报, 2008, 42(11): 1922-1926 (EI).

[47] 盛秋峰,洪嘉振,刘铸永,李剑. 含接触碰撞的变拓扑系统动力学仿真. 上海交通大学学报, 2008, 42(8): 1233-1237(EI).

[48] 刘铸永*, 洪嘉振. 卫星应急模式姿态动力学仿真.宇航学报,2007,9(5): 166-169 (EI).

[49] 刘铸永*.离散奇异内积法分析材料非线性柱的动力响应. 动力学与控制学报,2004,2(1): 51-58.

[50] 唐驾时,刘铸永*,李学平. MKdV方程的拟小波解. 物理学报, 2003, 52 (3): 522-525.( SCI/EI)

 

2.编著教材

[1]    洪嘉振,刘铸永杨长俊。理论力学(第4版),国家十二五规划教材,获首届国家教材建设奖 全国优秀教材二等奖。高等教育出版社。北京,2015.

[2]    洪嘉振,刘铸永杨长俊。理论力学(第5版),高等教育出版社。北京,2023.


1.主讲课程

[1] 《理论力学》(荣誉),64学时,授课对象:致远工科荣誉计划学生、工程力学强基计划学生

[2] 《理论力学》,64学时,授课对象:工科大平台本科生

[3] 《大型航天器在轨组装动力学》,16学时,授课对象:工程力学强基计划学生

2.课程建设

[1] 理论力学,“国家一流本科课程(线上)”,2023-,负责人

[2] 理论力学,“国家一流本科课程(线下)”,2020-,骨干成员

[3] 理论力学,“国家级精品资源共享课”,2013-,骨干成员

[4] 理论力学,“国家精品课程”,2003-,骨干成员

[5] 现代力学与工程分析,“国家级视频公开课”,2014-,主要参加人


1.主讲课程

[1] 《多刚体系统动力学笛卡尔方法》, 32学时,授课对象:博士生、硕士生

[2] 《柔性多体系统动力学》,32学时, 授课对象:博士生、硕士生


[1]    洪嘉振,刘铸永,史加贝。多体系统动力学计算机辅助分析软件(CADAMB)。计算机软件著作权,登记号: 014SR1471922014

[2]    武廷科, 刘铸永跳跃行走软机器人. 申请号:202310646965.7, 公开号:CN116552671A,专利类型:发明专利.  公开日期:2023.08.08


[1]     上海交通大学 “教书育人奖”,个人一等奖,2023

[2]     首届全国教材建设奖 全国优秀教材(高等教育类)二等奖,2021

[3]     上海市育才奖,2021

[4]     全国高校混合式教学设计创新大赛,特等奖,2021

[5]     全国基础力学青年教师讲课比赛,一等奖,2010

[6]     全国周培源大学生力学竞赛,优秀指导教师奖,2015, 2017, 2019, 2021,2023

[7]     上海市大学生力学竞赛,优秀指导教师奖,2018

[8]     上海交通大学唐立新教学名师奖,2019

[9]     上海交通大学“烛光奖”,一等奖,2019

[10] 上海交通大学“教学成果奖”,二等奖(1/7)2019

[11] 上海交通大学第二届“教书育人奖”,个人三等奖,2018

[12] 上海交通大学首届“教书育人奖”,集体一等奖(2/7)2017

[13] 上海交通大学“优秀教师奖”,二等奖,2017

[14] 上海交通大学首届届“教学设计创新大赛”,二等奖,2021

[15] 上海交通大学第二届“青年教师教学竞赛”,二等奖,2017


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