1．计算流体力学、多相流

2．工程流体软件

3. 仿生智能装备

   

080103-流体力学
080101-一般力学与力学基础

计算流体力学，数值模拟方法，流固耦合
仿生模拟，生物流体力学
流固多项耦合

2008-08--2013-05   Vanderbilt University   PHD
2006-09--2008-07   清华大学工程力学系   工学学士
2002-09--2006-07   北京大学力学系   理学学士

   

2016-08~现在, 中国科学院力学研究所, 副研究员
2014-09~2016-06,美国派克斯公司, 高级工程师
2013-08~2014-07,美国高斯国际, 高级工程师

  银波团队基于局部流场重构的清晰界面浸没边界法，用以处理涉及到的流固耦合问题。在该数值方法中，具有复杂几何形状的固体结构由一组拉格朗日点以及网格单元组成的非结构化面网格表示。流体计算域则采用固定的笛卡尔网格，其上的网格节点根据自身位置是否处于固体域内而被标记为“固体网格点”或“流体网格点”，如图a所示。当使用标准二阶中心有限差分格式在笛卡尔网格上对Navier-Stokes方程进行离散时，在流固交界面附近会遇到不完整的差分模板，即差分模板将涉及位于固体域内部的固体节点。 这些特殊的网格点被称定义为“混合节点”，相应的固体内部的节点被称为“虚网格点”。由于这些虚节点 包含了固体的边界条件，通过定义“像点”对这些虚网格点进行数值描述，而虚网格点和像点之间的连线与固体边界的交点则定义为“固体面交点”，通过对其分析计算获得壁面信息。

  在n时间步，壁面载荷被插值到固体结构的网格节点上。随后，固体结构的动力学方程通过上述有限元程序进行迭代求解。在达到收敛条件之后，获得固体结构的位置以及速度信息。且在此迭代过程中，固体网格节点上的受力保持不变。之后，这些更新后的结构物理信息在流体求解器中作为边界条件，用以迭代求解流体的离散控制方程。在收敛之后，获得n+1时刻的流场速度以及压力。再通过这些流体变量计算得到固体结构表面上的壁面载荷，并以此继续循环下去。具体流程如图b所示。

  银波团队针对鱼类在水中的流动特征，建立金枪鱼的三维模型并进行数值模拟，研制出在水中能够游得快、消耗能量少的智能机器鱼，并采用SolidWorks软件进行进行三维机器鱼设计，外形采用3D打印技术。此外，为了让机器鱼更智能化，我们耦合深水摄像、传感等模块，感知到外界环境的信息，并应用智能控制算法根据环境调整运动姿势。我们的机器鱼如今可以实现避障、多鱼的协同配合等任务，下一步将走向更加实际的应用场景。

（ 1 ） 飞鱼多鳍协同跨介质水-气动机理研究, 负责人, 国家任务, 2023-01--2026-12
（ 2 ） 深海柔性推进智能潜水器技术研究, 负责人, 中国科学院计划, 2018-10--2023-09
（ 3 ） 环境激扰下昆虫扑翼飞行气动机理和稳定性研究, 负责人, 国家任务, 2018-01--2021-12
（ 4 ） 车辆空气动力学性能分析, 负责人, 国家任务, 2017-07--2019-12
（ 5 ） 高速列车延寿优化高性能数值模拟软件及应用, 参与, 国家任务, 2017-07--2021-06
（ 6 ） 扑翼飞行在垂直壁面/双壁面影响下的气动特性研究, 负责人, 国家任务, 2017-01--2017-12

（1）A feasibility study on applying meta-heuristic optimization and Gaussian process regression for predicting the performance of pantograph-catenary system, VECHICEL SYSTERM DYNAMICS, 2024
（2）Effect of bending kinematics for caudal fin on swimming performance with varying undulation wavelengths, JOURNAL OF FLUILD AND STRUCTURES, 2024
（3）A high-efficiency sharp-interface immersed boundary method based on multi-linear interpolation, PHYSICS OF FLUIDS,  2024
（4）Numerical Study on the Flow Past Three Cylinders in Equilateral-Triangular Arrangement at Re = 3 × 106, APPLIED SCIENCES, 2022
（5） Bioinspired Closed-loop CPG-based Control of a Robot Fish for Obstacle Avoidance and Direction Tracking, JOURNAL OF BIONIC ENGINEERING, 2021
（6） Self-propelled swimming of a flexible filament driven by coupled plunging and pitching motions, JOURNAL OF HYDRODYNAMICS, 2021
（7） Finite obstacle effect on the aerodynamic performance of a hovering wing, PHYSICS OF FLUIDS, 2019
（8） Numerical simulation of drops inside an asymmetric microchannel with protrusions, COMPUTERS & FLUIDS, 2013
（9） Hydrodynamic interaction of oblique sheets in tandem arrangement, PHYSICS OF FLUIDS, 2013
（10） On the numerical oscillation of the direct-forcing immersed-boundary method for moving boundaries, COMPUTERS & FLUIDS, 2012
（11） Effect of wing inertia on hovering performance of flexible flapping wings, PHYSICS OF FLUIDS,  2010
（12） A 3D computational study of the flow-structure interaction i n flapping flight, AIAA Paper, 2010