基本信息
胡剑桥      中国科学院力学研究所
电子邮件: jianqiaohu@imech.ac.cn
通信地址: 北京市海淀区北四环西路15号
邮政编码: 100090

研究领域

(1)跨尺度力学理论与模拟研究:探究高温、高应变率等超常环境下金属材料的塑性变形机理,构建从材料微结构设计到宏观力学行为的跨尺度计算力学方法,超常环境下复杂结构的变形与服役安全评价。

(2)超常环境下接触摩擦力学研究:粗糙表面接触力学理论与动态接触热力耦合研究,摩擦磨损问题的跨尺度计算与理论方法研究,关键装备与重要基础零部件的“摩擦-损伤-失效”机理与评价方法研究。

(3)颗粒体系压制接触摩擦力学研究:面向含能颗粒材料、固态锂电池颗粒材料等压制过程中的“工艺-结构-性能”跨尺度关联研究;多场耦合本构模型,包括力-热-时间耦合、力-热-电化学耦合模型研究等。

招生信息

每年招收研究生1-2名(联培生名额不限),欢迎力学、物理、土木、材料、机械等专业背景的同学们联系和报考;

支持同学们结合自身规划开展研究工作,支持同学们申请国科大工程硕博专项培养计划;

研究选题既包含聚焦国际学术前沿的基础科学问题,又包含面向国家重大工程需求的应用科学研究;

研究团队有特别研究助理、博士后、项目聘用人员(熟悉接触力学或计算力学)工作岗位,欢迎大家申请。

招生专业
080102-固体力学
080104-工程力学
招生方向
跨尺度计算力学
接触摩擦力学

教育背景

2014-12--2015-08   荷兰格罗宁根大学   联合培养博士生
2012-08--2017-07   清华大学   博士
2008-08--2012-07   清华大学   学士

工作经历

   
工作简历
2017-07~现在, 中国科学院力学研究所, 历任助理研究员、副研究员

出版信息

相关研究工作以第一/通讯作者发表在Tribology International、Friction、Extreme Mechanics Letters、International Journal of Impact Engineering等国内外重要学术期刊,其中微尺度晶体塑性方面的系列研究工作被收录于学术专著《Dislocation Mechanism-Based Crystal Plasticity》中。多次受邀参加国内外学术会议邀请报告。

发表论文
(1) 基于RSM和NSGA-II的径向组合密封磨损环槽形多目标优化, Multi-objective optimization of wear ring grooved geometry in radial combination seals using RSM and NSGA-II, Journal of Mechanical Science and Technology, 2026, 第 3 作者  通讯作者
(2) 非粘着粗糙表面的摩擦规律和接触振荡, Friction law and contact oscillations on non-adhesive rough surface, Tribology International, 2026, 第 5 作者  通讯作者
(3) 环三亚甲基三硝胺颗粒高速碰撞的接触动力学和温升, Contact dynamics and temperature rise during high-speed collision of cyclotrimethylene trinitramine particle, Computational Materials Science, 2026, 第 1 作者
(4) 考虑硬度尺度效应的粗糙表面弹塑性接触随机模型, A stochastic model for elastoplastic contact of rough surfaces incorporating scale-dependent hardness, Tribology International, 2026, 第 3 作者  通讯作者
(5) 高速粒子冲击粗糙表面时的残余应力转变, Residual Stress Transition During High‑Velocity Particle Impact on Rough Surfaces, Tribology Letters, 2026, 第 4 作者  通讯作者
(6) 原子模拟揭示含能材料颗粒的三阶段压缩机制, Three-stage compaction mechanism of energetic material particles revealed by atomistic simulations, Journal of Applied Physics, 2026, 第 6 作者  通讯作者
(7) 具有协同抗冲击和抗腐蚀性能的仿生多层纳米复合涂层的可扩展和快速制造, Scalable and Rapid Manufacturing of Bioinspired Multilayer Nanocomposite Coatings with Synergistic Impact-Resistance and Anti-Corrosion, Advanced Functional Materials, 2026, 第 4 作者
(8) Mechanistic insight and design optimization for rotary combined seal under high-temperature stress relaxation, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2026, 第 5 作者  通讯作者
(9) Regulating particle rebound through rough surfaces, Friction, 2026, 第 4 作者  通讯作者
(10) A bioinspired 3D printed interlocking architected exoskeleton armor with adaptive stiffness, energy absorption and flexibility, Additive Manufacturing Frontiers, 2026, 第 3 作者
(11) Rough surfaces promote particle bonding during high-speed collision, Surfaces and Interfaces, 2025, 第 2 作者  通讯作者
(12) Impact bonding between titanium particle and substrate: interfacial adhesion and collision plasticity, Surfaces and Interfaces, 2025, 第 3 作者  通讯作者
(13) Frictional heating in cyclotrimethylene trinitramine during nanoscratching: Plasticity and localized melting, Journal of Applied Physics, 2025, 第 1 作者  通讯作者
(14) Shock-induced heating in cyclotrimethylene trinitramine with initial void: Numerical and analytical study, Journal of Applied Physics, 2025, 第 1 作者  通讯作者
(15) Velocity dependence of adhesive wear due to asperity plowing, Materials Today Communications, 2025, 第 2 作者  通讯作者
(16) Thermo-mechanical coupling in high-speed RDX collisions: How plasticity triggers hotspot formation, Journal of Applied Physics, 2025, 第 2 作者  通讯作者
(17) 微尺度静动摩擦转变行为的机理研究, 固体力学学报, 2024, 第 2 作者
(18) A Bioinspired Design of Protective Al 2 O 3 /Polyurethane Hierarchical Composite Film Through Layer-By-Layer Deposition, Advanced Science, 2024, 第 6 作者
(19) Rate effect of material wear in single crystals during nanoscratching, Materials Today Communications, 2024, 第 1 作者  通讯作者
(20) 激波管模拟产生近场爆炸冲击波, 爆炸与冲击, 2024, 第 4 作者
(21) 深空探测自主运行的一种可信性技术体系, Dependability Technology System for Autonomous Operation of Deep Space Exploration, 空间科学学报, 2024, 第 10 作者
(22) Can electric heating replace contact heating in high-temperature test for nickel base single crystal superalloy?, Journal of Alloys and Compounds, 2023, 第 5 作者
(23) Head-on impact of metal microparticles: Aggregation or separation?, International Journal of Impact Engineering, 2023, 第 1 作者
(24) Atomistically-informed hardening and kinetics models of helium bubble in irradiated tungsten, International Journal of Plasticity, 2023, 第 2 作者
(25) Experimental study of the temporary plugging capability of diverters to block hydraulic fractures in high-temperature geothermal reservoirs, Petroleum Science, 2023, 第 4 作者
(26) Breakdown of Archard law due to transition of wear mechanism from plasticity to fracture, Tribology International, 2022, 第 1 作者
(27) Friction and Wear in Nanoscratching of Single Crystals: Effect of Adhesion and Plasticity, Nanomaterials, 2022, 第 1 作者  通讯作者
(28) 塑性和粘附对纳米尺度摩擦下粘滑转变的影响, Effect of plasticity and adhesion on the stick-slip transition at nanoscale friction, Tribology International, 2021, 第 1 作者
(29) Atomistic study of shock Hugoniot in columnar nanocrystalline copper, Computational Materials Science, 2021, 第 1 作者  通讯作者
(30) Multiscale study of the dynamic friction coefficient due to asperity plowing, Friction, 2021, 第 1 作者
(31) Effect of plasticity on nanoscale wear of third-body particles, Tribology International, 2021, 第 1 作者
(32) 位错动力学在极端环境力学中的发展及应用, Advances and Application of Dislocation Dynamics in the Mechanics of Extreme Environment, 高压物理学报, 2020, 第 3 作者
(33) Semi-analytical model of the vertical impact of a 316 stainless steel rod, International Journal of Impact Engineering, 2020, 第 2 作者
(34) An elasto-plastic contact model for conformal contacts between cylinders, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology, 2020, 第 1 作者
(35) Investigation of grain boundary and orientation effects in polycrystalline metals by a dislocation-based crystal plasticity model, Computational Materials Science, 2019, 第 1 作者
(36) Adhesion-Free Thin-Film-Like Curvature Sensors Integrated on Flexible and Wearable Electronics for Monitoring Bending of Joints and Various Body Gestures, Advanced Materials Technologies, 2019, 第 4 作者
(37) Predicting the flow stress and dominant yielding mechanisms: analytical models based on discrete dislocation plasticity, Scientific Reports, 2019, 第 1 作者
(38) The effects of initial void and dislocation on the onset of plasticity in copper single crystals, Journal of Applied Physics, 2019, 第 1 作者
(39) Pressure sensitivity of dislocation density in copper single crystals at submicron scale, Materials Research Express, 2018, 第 1 作者
(40) An overview of healthcare monitoring by flexible electronics, An overview of healthcare monitoring by flexible electronics, SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, 2018, 第 1 作者
(41) Systematic study on the mechanical and electric behaviors of the nonbuckling interconnect design of stretchable electronics, Systematic study on the mechanical and electric behaviors of the nonbuckling interconnect design of stretchable electronics, SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, 2018, 第 3 作者
(42) Strain-Limiting Substrates Based on Nonbuckling, Prestrain-Free Mechanics for Robust Stretchable Electronics, Journal of Applied Mechanics, 2017, 第 5 作者
(43) A New View of Incipient Plastic Instability during Nanoindentation, A New View of Incipient Plastic Instability during Nanoindentation, Chinese Physics Letters, 2017, 第 1 作者
(44) Investigations of shock-induced deformation and dislocation mechanism by a multiscale discrete dislocation plasticity model, Computational Materials Science, 2017, 第 1 作者
(45) Strain rate effects on the plastic flow in submicron copper pillars: Considering the influence of sample size and dislocation nucleation, Extreme Mechanics Letters, 2017, 第 1 作者
(46) Modeling high temperature anneal hardening in Au submicron pillar by developing coupled dislocation glide climb model, International Journal of Plasticity, 2017, 第 4 作者
(47) Coupling between Re segregation and gamma/gamma ' interfacial dislocations during high-temperature, low-stress creep of a nickel-based single-crystal superalloy, Acta Materialia, 2014, 第 5 作者
(48) Sensitive Material Behavior: Theoretical Model and Experiment for Compression Collapse of Gold Particles at Submicron Scale, Journal of Applied Mechanics, 2014, 第 1 作者

科研活动

(1) 主持国家自然科学基金面上项目、青年项目,国家科技重大专项课题,国防科技基础加强计划子课题项目,国防基础科研“挑战计划”子课题项目,以及多项核工业项目;参加多项国家自然科学基金项目、国家核能领域的多项基础与应用研究项目

(2) 入选中国科协青年人才托举工程(2023年),中国科学院力学研究所优培计划(2021年),北京市科协青年人才托举工程(2019年)

(3) 担任国家自然科学基金委评审专家,北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会科技项目评审专家,广东省“璀璨行动”项目评审专家

(4) 担任北京理工大学、中国地质大学、北京化工大学等高校研究生校外导师

(5) 担任《力学快报(英文)》(Theoretical and Applied Mechanics Letters)和《固体力学学报》(Chinese Journal of Solid Mechanics)期刊青年编委(2025年起)

(6) 现任中国力学学会青托工作委员会副主任委员(2025年起),北京力学会副秘书长(2026年起)

主持项目
( 1 ) 颗粒体系压制过程离散-连续本构模型研究, 负责人, 国家任务, 2025-07--2027-12
( 2 ) 超常环境下材料与表界面的多尺度力学理论, 参与, 中国科学院计划, 2023-12--2028-11
( 3 ) 铅铋快堆组件辐照变形分析技术研究, 负责人, 境内委托项目, 2023-06--2024-06
( 4 ) 示范快堆随堆考验组件抗震实验及计算分析服务, 负责人, 境内委托项目, 2022-03--2023-09
( 5 ) 粗糙表面摩擦行为的率效应研究, 负责人, 国家任务, 2022-01--2025-12
( 6 ) 高应变率下单晶材料塑性变形的位错机制研究, 负责人, 国家任务, 2019-01--2021-12
( 7 ) 金属材料动态本构微介观机理的位错动力模拟研究, 负责人, 国家任务, 2017-12--2018-12
邀请报告
(1)表面摩擦磨损规律的跨尺度力学研究   中国力学学会第121次青年沙龙活动   2023-07-08
(2)Aggregation and separation during particle collision: Theoretical and numerical study   第二届国际材料科学与纳米材料大会   2022-10-24
(3)基于位错机制的材料动态力学行为研究   第十三届全国爆炸力学学术会议   2021-07-16
(4)粗糙表面摩擦/磨损的率效应研究   浙江大学-力学所交叉力学的前沿科学问题研讨会   2021-04-30
(5)微尺度晶体塑性流动的位错机制研究   北京力学会学术年会   2020-01-11

指导学生

已指导学生

姚海洋  硕士研究生  080102-固体力学  

现指导学生

刘铭杰  硕士研究生  085600-材料与化工  

张锴桢  硕士研究生  080102-固体力学  

司春微  硕士研究生  080102-固体力学  

协助指导学生

龚恒一  硕士研究生  固体力学  2023级(已转博,中国科学院大学攻读博士学位)

联合培养学生

李明哲  硕士研究生  机械工程专业  2024级 

孙一琨  硕士研究生  机械工程专业  2025级

已毕业学生

武鑫 硕士研究生 固体力学 2021级(硕士毕业,赴香港理工大学攻读博士学位)

王楠 硕士研究生 机械工程专业 2023级 (硕士毕业,南京汇川技术有限公司)

王思怡 硕士研究生 智能制造技术专业 2023级 (硕士毕业,上海汽车集团股份有限公司)