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段庆林


  

段庆林 博士,副教授

1979年1月生,2001年7月本科毕业于大连理工大学工程力学系,获学士学位并保送本校研究生(硕博连读),师从李锡夔教授。2007年7月获固体力学博士学位,研究方向为注塑成型充填过程模拟。2007年7月赴美国西北大学机械工程系作博士后研究,师从世界著名的计算力学专家Ted Belytschko教授,开展无网格法的数值积分、材料破坏、扩展有限元法以及流固耦合等问题的研究。2010年7月回国,在大连理工大学工程力学系任副教授。已在国内外发表论文二十余篇,其中SCI/EI检索15篇,担任IJNME、《Journal of applied mathematics》、《计算力学学报》和《工程力学》等杂志的审稿人。2012年获钱令希力学青年教师一等奖。

联系方式

Email: qinglinduan@dlut.edu.cn

电话:0411-84706147(办)

研究方向

高阶高效无网格法及其应用

材料断裂破坏分析及扩展有限元法

不可压缩层流分析及自由面追踪

流体-结构相互作用模拟

多孔多相材料、颗粒材料的力学分析

科研项目

主持国家自然科学基金青年基金项目(11102036) (2012.1 - 2014.12)液多孔介质应变局部化--开裂破坏分析的非线性高阶无网格法

主持大连理工大学理科基础科研基金项目(DUT12LK08) (2012.1 - 2013.12)高阶无网格法的导数一致性及应用

主持大连理工大学引进人才科研项目(DUT10RC(3)84) (2010.10–2011.12)固体力学Galerkin型无网格高效数值积分方法研究

参加国家重点基础研究发展规划(973)项目(2010CB731502) (2010.1–2014.12)重大工程地质灾害的预测理论及数值分析方法研究

参加国家自然科学基金重点基金项目(11232003) (2013.1–2017.12)含液多孔介质力学分析的多层级建模与计算方法研究

成果简介

无网格高效数值积分方法

提出了无网格节点导数的一致性框架,并在该框架下针对二阶无网格法分别发展了三点积分方法QC3和一点积分方法QC1,显著提高了无网格法的计算效率、精度和收敛性。针对应力点积分方法提出了两种稳定化方案,有效提高了应力点积分的稳定性。为充分结合有限元与无网格法各自的优点,发展了的它们的自适应耦合方案。研究成果发表在国际数值方法领域的主要杂志IJNME和CMAME上。

材料断裂破坏三维分析的扩展有限元法

针对三维裂纹扩展问题中存在的裂纹前沿与断裂方向不协调的矛盾,提出了单元局部水平集法,成功实现了三维裂纹面的扩展追踪。发展了一个三维扩展有限元法的简化实现,将影子节点法(phantom node method)拓展到三维,并与单元局部水平集法相结合,成功实现了三维裂纹扩展的数值模拟,研究成果发表在国际杂志IJNME上。

不可压缩流分析及其在注塑成型中的应用

针对不可压缩流模拟中存在的对流占优和LBB协调性要求分别提出了广义特征线Galerkin方法和压力稳定分步算法,并结合ALE自由面追踪技术,成功实现了注塑成型充填过程的数值模拟,研究成果发表于国际杂志IJNME和CMAME上。

学术论文
(1) Qinglin Duan, X.K. Li, H.W. Zhang, T. Belytschko, Second order accurate derivatives and integration schemes for meshfree methods, Int. J. Numer. Methods Engrg., 2012; 92: 399-424.

(2)Qinglin Duan, X.K. Li, H.W. Zhang, B.B. Wang and X. Gao; Quadratically consistent one-point (QC1) quadrature for meshfree Galerkin methods, Comput. Methods Appl. Mech. Engrg. 2012; 245-246: 256-272.

(3)Qinglin Duan, J.H. Song, T. Menouillard and T. Belytschko. Element-local level set method for three-dimensional dynamic crack growth.  Int. J. Numer. Methods Engrg., 2009, 80: 1520-1543.

(4)Qinglin Duanand Ted Belytschko. Gradient and dilatational stabilizations for stress-point integration in the element-free Galerkin method.  Int. J. Numer. Methods Engrg., 2009, 77: 776-798.
(5)Qinglin Duanand Xikui Li. An ALE based iterative CBS algorithm for non-isothermal non-Newtonian flow with adaptive coupled finite element and meshfree method. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2007, 196:4911–4933.

(6) X.K. Li,Qinglin Duan, X.H. Han and D.C. Sheng. Adaptive coupled arbitrary Lagrangian-Eulerian finite element and meshfree method for injection molding process. Int. J. Numer. Methods Engrg., 2008, 73: 1153-1180.
(7) X.K. Li andQinglin Duan. Meshfree iterative stabilized Taylor–Galerkin and characteristic- based split (CBS) algorithms for incompressible N–S equations. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 2006, 195:6125–6145.

(8) T. Menouillard, J.H. Song,Qinglin Duanand T. Belytschko. Time dependent crack tip enrichment for dynamic crack propagation. International Journal of fracture, 2010, 162: 33–49.

(9) X.K. Li, Y.Y. Du,Qinglin Duan. Micromechanically informed constitutive model and anisotropic damage characterization of Cosserat continuum for granular materials, Int J Damage Mechanics, 2012, doi:10.1177/1056789512462427.
(10) Zhang Hongwu, Han Wei, Chen Jintao,Duan Qinglin. A finite element model for numerical simulation of thermo-mechanical frictional contact problems. Acta Mechanica Sinica. 2003, 19(6):551-558.
(11)Duan Qinglin, Belytschko T. On the stabilization of Stress-Point Integration in the Element Free Galerkin Method. Lecture Notes in Computational Science and Engineering, 1, Volume 65, Meshfree Methods for Partial Differential Equations, IV, Pages 47-68.

(12)段庆林,李锡夔.不可压缩N-S方程的稳定分步算法及耦合离散.力学学报. 2007, 39(6): 749-759.
(13)段庆林,李锡夔.不可压缩Stokes流动的PSPG无网格法.计算力学学报. 2007, 24(2): 192-196.
(14)段庆林,李锡夔.成型充填过程的任意拉格朗日-欧拉有限元与无网格自适应耦合模拟.机械工程学报. 2007, 43(7): 120-127.
(15)段庆林,李锡夔.不可压缩非等温非牛顿流广义特征线基分裂算法.大连理工大学学报. 2009, 49(2): 168-174.

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