韋凱教授 -湖南大學(xué)

韋凱
教授中國科協(xié)青年人才托舉湖湘青年英才
所在單位 : 機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院|
學(xué)科 : 力學(xué)

姓名: 韋凱
系別: 力學(xué)與航空航天系
職稱/職務(wù): 教授,，博士生導(dǎo)師,，力學(xué)與航空航天系副主任,，岳麓學(xué)者,，湖湘青年英才

E-mail: [email protected]

教育背景
2010.09-2015.07：  北京大學(xué)固體力學(xué)專業(yè),，獲理學(xué)博士學(xué)位

2006.09-2010.07：  重慶大學(xué)工程力學(xué)系，獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位


工作履歷
2024年1月-至今： 湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院,，力學(xué)與航空航天系,，教授，博士生導(dǎo)師

2019年1月-2023年12月： 湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院,，力學(xué)與航空航天系,，副教授，博士生導(dǎo)師

2015年11月-2018年12月： 湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院,，力學(xué)與航空航天系,，助理教授，碩士生導(dǎo)師



教學(xué)工作
1.《工程力學(xué)》(課程負(fù)責(zé)人)

2.《現(xiàn)代力學(xué)概論》（課程負(fù)責(zé)人）

3.《材料力學(xué)》（國家一流本科課程,，共同講授）

4.《力學(xué)進(jìn)展》（研究生,，共同講授）

研究生招生
每年可招收4名碩士研究生（可招收力學(xué)、航空宇航科學(xué)與技術(shù),、機(jī)械,、車輛專業(yè)研究生），1名博士研究生,。

已培養(yǎng)多名博士研究生畢業(yè)后進(jìn)入高校任職,。

已培養(yǎng)多名碩士研究生畢業(yè)后獲CSC資助和國外學(xué)校全獎(jiǎng)，前往英國,、加拿大等攻讀博士學(xué)位,，或進(jìn)入雙一流高校攻讀博士學(xué)位。

指導(dǎo)研究生多人次獲“湖南省優(yōu)秀碩士論文”,、“湖南省優(yōu)秀畢業(yè)研究生”,、“湖南大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)研究生”、“研究生國家獎(jiǎng)學(xué)金”等榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì),。

學(xué)術(shù)兼職
1. 中國復(fù)合材料學(xué)會(huì) 車輛工程復(fù)合材料委員會(huì) 委員,， 軌道交通復(fù)合材料專業(yè)委員會(huì) 委員,， 青年工作委員會(huì) 委員。

2. 湖南省力學(xué)學(xué)會(huì)理事,，國家自然科學(xué)基金,、浙江省、四川省,、廣東省自然科學(xué)基金評(píng)審專家,。

3.《湖南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》、《中南大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》,、《現(xiàn)代應(yīng)用物理》期刊青年編委,。

4. 期刊審稿人：Virtual and Physical Prototyping、Additive Manufacturing,、Mechanics of Materials,、Materials & Design,、Composite Structures,、Composites Part B、International Journal of Mechanical Sciences,、Smart Materials and Structures,、Thin-Walled Structures

研究領(lǐng)域
學(xué)科領(lǐng)域：輕量化多功能材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造，面向衛(wèi)星及高超聲速飛行器,、新能源汽車,、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中骨科植入體等工程結(jié)構(gòu)需求的新材料與先進(jìn)結(jié)構(gòu)，開展輕量化多功能設(shè)計(jì)制造與評(píng)價(jià),，已在JMPS,、IJSS、CST等固體力學(xué)與復(fù)合材料權(quán)威期刊發(fā)表論文60余篇,，論文被引用2000余次,。

主要研究方向：

1. 力學(xué)超材料：研究力學(xué)超材料設(shè)計(jì)優(yōu)化方法、增材制造工藝及實(shí)驗(yàn)表征方法,，以實(shí)現(xiàn)輕量化,、多功能集成（熱膨脹、泊松比,、強(qiáng)度,、剛度等），以用于變體飛行器,、衛(wèi)星天線等航天器結(jié)構(gòu),、汽車吸能結(jié)構(gòu)、骨科植入體等,。

2. 復(fù)合材料工藝與力學(xué)：研究汽車車身輕質(zhì)復(fù)合材料高效率成型工藝,，先進(jìn)復(fù)合材料纖維織物成型特性,、復(fù)合材料/金屬連接，復(fù)合材料汽車零部件輕量化設(shè)計(jì)與優(yōu)化,。

3. 增材制造工藝與力學(xué)：面向航空航天工程結(jié)構(gòu)中復(fù)雜零部件對(duì)輕量化,、高強(qiáng)度及多功能的應(yīng)用需求，研究功能金屬及多孔結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)理論,、增材制造工藝與宏微觀性能表征評(píng)價(jià)方法,。

4. 航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：面向高超聲速飛行器的輕質(zhì)集成式熱防護(hù)需求，開展陶瓷及陶瓷基復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)的高溫力學(xué)行為,、傳熱學(xué)特性,、承載-防隔熱一體化熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化，為飛行器提供熱防護(hù)解決方案,。

5. 運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)生物力學(xué)：面向主動(dòng)健康與康復(fù)醫(yī)療需求,，開展運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中足踝、肩關(guān)節(jié)等生物力學(xué)數(shù)值分析方法,，骨科植入體,、康復(fù)輔具的力學(xué)與智能化設(shè)計(jì)方法、增材制造工藝與臨床評(píng)價(jià)研究,。

科研項(xiàng)目
18. 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目,；2024-2027

17. 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目；2023-2024

16. 湖南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目,；2024-2026

15. 湖湘青年科技創(chuàng)新人才（湖湘青年英才）人才項(xiàng)目,；2021-2024

14. 中國科協(xié)“青年人才托舉工程”人才項(xiàng)目； 2018-2022

13. 國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題,；2022-2025

12. 湖南大學(xué)優(yōu)秀青年人才培育計(jì)劃項(xiàng)目,；2022-2025

11. 國防科技基礎(chǔ)加強(qiáng)計(jì)劃技術(shù)領(lǐng)域基金項(xiàng)目；2021-2023

10. 中航工業(yè)成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目,；2021-2024

9. 湖南省自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目,；2021-2023

8. 國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目；2020-2023

7. 汽車車身先進(jìn)設(shè)計(jì)制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室人才培育項(xiàng)目,；2022-2024

6. 高性能復(fù)雜制造國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金,；2022-2023

5. 工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金；2018-2020

4. 機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與振動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金,；2018-2020

3. 國家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目,；2017-2019

2. 湖南省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目； 2017-2019

1. 湖南大學(xué)青年教師成長計(jì)劃項(xiàng)目,；2016-2020

學(xué)術(shù)成果
代表性學(xué)術(shù)論文:

一,、力學(xué)超材料：

[5] Kaiyu Wang, Zhonggang Wang, Kai Wei*, Xujing Yang, Multimaterial metamaterials: Customize targeted thermal deformation modes responding to time- and space-variant temperature stimuli, ACS Applied Materials & Interfaces, 2024, 16: 39981-39992.

[4] Xiaoyujie Xiao, Jiaxin Chen, Kaiyu Wang, Yinzheng Yu, Kai Wei*, Multi-material additively manufactured metamaterials functionalized with customizable thermal expansion in multiple directions, ACS Applied Materials & Interfaces, 2023, 15: 47434-47446.

[3] Kaiyu Wang, Jiaxin Chen, Zhentong Han, Kai Wei*, Xujing Yang, Zhonggang Wang, Daining Fang, Synergistically program thermal expansional and mechanical performances in 3D metamaterials: Design-Architecture-Performance, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2022, 169: 105064.

[2] Kai Wei, Xiaoyujie Xiao, Wentao Xu, Zhengtong Han, Yazhuo Wu, Zhonggang Wang*, Large programmable coefficient of thermal expansion in additively manufactured bi-material mechanical metamaterial, Virtual and Physical Prototyping, 2021, 16: S53-S65.

[1] Kai Wei, Haosen, Chen, Yongmao Pei, Daining Fang, Planar lattices with tailorable coefficient of thermal expansion and high stiffness based on dual-material triangle unit, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2016, 86: 173-191.（2018-2024 ESI高被引論文）



二、復(fù)合材料工藝與力學(xué)：

[5] Xinxin Xu, Kai Wei*, Ming Mei, Maojun Li, Xujing Yang, An ultrasound-assisted resin transfer molding to improve the impregnation and dual-scale flow for carbon fiber reinforced resin composites, Composites Science and Technology, 2024, 255: 110710.

[4] Ming Mei, Jielin Huang, Siya Yu, Tai Zeng, Yujia He*, Kai Wei*, Shear deformation characterization and normalized method of tricot-stitched unidirectional non-crimp fabric, Composites Science and Technology, 2024, 246: 110391.

[3] Yujia He, Ming Mei, Kai Wei*, Xujing Yang, Shuyong Duan, Xu Han, Interlaminar shear behavior and meso damage suppression mechanism of stitched composite under short beam shear using X-ray CT, Composites Science and Technology, 2022, 218: 109189.

[2] Ming Mei, Yujia He, Xujing Yang, Kai Wei*, Zhaoliang Qu, Daining Fang, Shear deformation characteristics and defect evolution of the biaxial ±45° and 0/90° glass non-crimp fabrics, Composites Science and Technology, 2020, 193: 108137.

[1] Yujia He, Ming Mei, Siya Yu, Kai Wei*, Drop-weight impact behaviour of stitched composites: Influence of stitching pattern and stitching space, Composites Part A, 2023, 172: 107612.



三、增材制造工藝與力學(xué)：

[5] Qidong Yang, Kai Wei*, Zhaoliang Qu*, Xujing Yang, Daining Fang, In-situ X-ray computed tomography of high temperature tensile behavior for laser powder bed fused Invar 36 alloy, Additive Manufacturing, 2024, 83: 104072.

[4] Zhengtong Han, Kai Wei*, Multi-material topology optimization and additive manufacturing for metamaterials incorporating double negative indexes of Poisson’s ratio and thermal expansion, Additive Manufacturing, 2022, 54: 102741.

[3] Keqiang Zhang, Kaiyu Wang, Jiaxin Chen, Kai Wei*, Bo Liang*, Rujie He*, Design and additive manufacturing of 3D-architected ceramic metamaterials with programmable thermal expansion, Additive Manufacturing, 2021, 47: 102338.

[4] Ye Zhou, Qidong Yang, Kai Wei*, Additively manufactured multi-functional metamaterials: low coefficient of thermal expansion and programmable Poisson's ratio, Virtual and Physical Prototyping, 2024, 19(1): e23023714.

[1] Qidong Yang, Shuo Yang, Shiyu Ma, Junhan Zhou, Ye Zhou, Rongzheng Huang, Kai Wei*, Zhaoliang Qu*, Xujing Yang, In-situ X-ray computed tomography tensile tests and analysis of damage mechanism and mechanical properties in laser powder bed fused Invar 36 alloy, Journal of Materials Science & Technology, 2024, 175: 29-46.



四,、航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

[5] Kai Wei, Wentao Xu, Bin Ling*, Xujing Yang, Daining Fang, Multi-functional cylindrical metastructures to simultaneously program both thermal expansion and Poisson's ratio, Extreme Mechanics Letters, 2021, 43: 101177.

[4] Xiuwu Wang, Kai Wei*, Kaiyu Wang, Xujing Yang, Zhaoliang Qu, Daining Fang, Effective thermal conductivity and heat transfer characteristics for a series of lightweight lattice core sandwich panels, Applied Thermal Engineering, 2020, 173: 115205.

[3] Kai Wei, Xiuwu Wang, Xujing Yang, Zhaoliang Qu*, Yong Tao*, Daining Fang, Heat transfer mechanism and characteristics of high temperature ceramic cellular sandwich, Applied Thermal Engineering, 2019, 154: 562-572.

[2] Xiuwu Wang, Kai Wei *, Yong Tao, Xujing Yang, Hao Zhou, Rujie He, Daining Fang, Thermal protection system integrating graded insulation materials and multilayer ceramic matrix composite cellular sandwich panels, Composite Structures, 2019, 209: 523-534.

[1] Kai Wei, Yong Peng, Kaiyu Wang, Fan Yang, Su Cheng, Tao Zeng*, High temperature mechanical properties of lightweight C/SiC composite pyramidal lattice core sandwich panel, Composite Structures, 2017, 178: 467-475.



專利與軟著：

[5] 韋凱,，王開禹，韓征彤,，陳嘉馨,，一種超材料的優(yōu)化方法、系統(tǒng)及設(shè)備,，ZL202210233231.1

[4] 韋凱,，彭勇，楊旭靜,，陳嘉馨,，李茂君，楊啟東,，一種熱膨脹和泊松比可同時(shí)調(diào)控的三維超材料結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用,，ZL202010545049.0

[3] 韋凱，韓征彤,，王開禹,，陳嘉馨，黃榮政,，一種超結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法,、系統(tǒng)及設(shè)備，CN202111647640.8

[2] 韋凱,，楊旭靜，段書用,，莫富灝,，杜慶勇，肖志,，復(fù)合材料板材的制備系統(tǒng), ZL201720128224.X

[1] 韋凱,，韓征彤，曾景華,，黃榮政,，劉曉陽，陳興林,，李嘉隆,、隆雨航，基于Python的超材料拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)軟件,，2021SR1318124



學(xué)術(shù)交流
11.  韋凱,，變形可調(diào)控多功能超材料設(shè)計(jì)制造與評(píng)價(jià)，第三屆全國超材料大會(huì)，烏鎮(zhèn),，2024年5月,，邀請報(bào)告

10.  韋凱，變形可調(diào)控超材料與結(jié)構(gòu)多功能設(shè)計(jì)制造與評(píng)價(jià),，第六屆航天航空航海產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇,，長沙，2023年9月,，主題報(bào)告

9.  韋凱,，溫度及力場加載下變形可調(diào)控超材料，中國力學(xué)大會(huì)2021+1,，線上,，2022年11月，邀請報(bào)告

8.  韋凱,，復(fù)合材料成型及力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)研究,，實(shí)驗(yàn)力學(xué)青年學(xué)者論壇，線上,，2022年4月,，邀請報(bào)告

7.  韋凱，溫度及力場加載下變形可調(diào)控超材料設(shè)計(jì)方法,，第十六屆全國物理力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議,，北京, 2021年8月, 報(bào)告(20分鐘)

6.  韋凱，復(fù)合材料纖維織物預(yù)成型特性研究,，中國復(fù)合材料學(xué)會(huì)第76期高端青年沙龍,，北京，2021年4月,，邀請報(bào)告

5.  韋凱,，陶瓷基復(fù)合材料夾芯結(jié)構(gòu)熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，第四屆中國國際復(fù)合材料科技大會(huì),，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)輕量化專題,， 珠海, 2019年11月, 報(bào)告(25分鐘)

4.  韋凱，熱膨脹及泊松比可調(diào)控多孔超材料集成設(shè)計(jì),，中國力學(xué)大會(huì)2019,，多功能復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)專題， 杭州, 2019年8月, 邀請報(bào)告

3.  韋凱,，輕質(zhì)點(diǎn)陣復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)多功能設(shè)計(jì),，2018年全國固體力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議, 哈爾濱, 2018年11月, 邀請報(bào)告

2.  韋凱，輕質(zhì)點(diǎn)陣超材料熱膨脹調(diào)控設(shè)計(jì)方法,，先進(jìn)復(fù)合材料應(yīng)用發(fā)展論壇 , 成都, 2018年7月, 邀請報(bào)告

1.  韋凱,，熱膨脹系數(shù)可調(diào)控的三維輕質(zhì)點(diǎn)陣結(jié)構(gòu), 中國力學(xué)大會(huì), 北京, 2017年8月

獎(jiǎng)勵(lì)與榮譽(yù)
19. 2023年 全球前2%頂尖科學(xué)家（2023年度）

18. 2023年 全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)

17. 2023年 第十八屆湖南大學(xué)“長豐獎(jiǎng)勵(lì)基金”學(xué)院建設(shè)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)

16. 2022年 湖南省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文指導(dǎo)教師

15. 2022年 第十七屆湖南大學(xué)“長豐獎(jiǎng)勵(lì)基金”學(xué)院建設(shè)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)

14. 2021年 湖湘青年科技創(chuàng)新人才（湖湘青年英才）

13. 2021年 湖南大學(xué)青年教工黨員示范崗 榮譽(yù)稱號(hào)

12. 2021年 湖南大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）優(yōu)秀指導(dǎo)教師

11. 2020年 湖南大學(xué)優(yōu)秀教師新人獎(jiǎng)

10. 2020年 湖南大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)優(yōu)秀指導(dǎo)教師   

9. 2019年 湖南大學(xué)優(yōu)秀教師

8. 2019年 全國周培源大學(xué)生力學(xué)競賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師獎(jiǎng)

7. 2019年 湖南大學(xué)長豐優(yōu)秀教師獎(jiǎng)

6. 2019年 第十四屆湖南大學(xué)“長豐獎(jiǎng)勵(lì)基金”學(xué)院建設(shè)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)

5. 2018年 中國科協(xié)“青年人才托舉工程”入選者

4. 2018年 湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院優(yōu)秀共產(chǎn)黨員

3. 2018年 湖南大學(xué)本科畢業(yè)實(shí)習(xí)優(yōu)秀指導(dǎo)教師

2. 2017年 湖南大學(xué)機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院優(yōu)秀共產(chǎn)黨員

1. 2016年 湖南高等學(xué)校教師崗前培訓(xùn)優(yōu)秀學(xué)員



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