張見明，男，1965年出生，工學博士，湖南大學機械與汽車工程學院教授。
基本介紹
- 中文名：張見明
- 國籍：中國
- 出生地：湖北孝昌縣
- 出生日期：1965年
- 職業：教師
- 畢業院校：清華大學
- 學位：工學博士
- 專業領域：車輛工程、固體力學、計算力學
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人物經歷
教育經歷
1985.09-1989.07 西安交通大學工程力學系，大學本科
1998.09-2000.04 清華大學工程力學系，碩士研究生
2000.04-2002.07 清華大學工程力學系，博士研究生
工作經歷
1989.07-1995.05 江漢第四石油機械廠，助理工程師
1995.05-2002.10 沙市石油鋼管廠，工程師
2002.10-2005.08 日本信州大學機械系統工程系，產學官連攜研究員
2005.09-2007.08 日本學術振興會（JSPS）特別研究員
2007.07-至今 教授, 湖南大學機械與汽車工程學院和汽車車身先進設計製造國家重點實驗室
研究領域
主要研究方向：汽車CAE技術、車輛結構仿真與最佳化、計算機圖形算法與三維可視化、CAE軟體開發及其在車身設計中的套用、數值計算方法（有限元、邊界元、無格線法、快速算法、多尺度分析）
科研項目
1. 國家自然科學基金項目：“任意核函式單元形狀源點位置高效高精度奇異和近奇異積分”，主持，起止時間：2018.1-2021.1，經費：75萬元。
2. 國家自然科學基金項目：“汽車車身點焊接頭及整車疲勞斷裂完整實體分析”，主持，起止時間：2015.1-2018.12，經費：92萬元。
3. 國家重點實驗室自主研究課題：“工程和科學計算中N體問題快速算法研究及套用”，主持，起止時間：2013.12-2017.10，經費：15萬元。
4. 國家重點實驗室自主研究課題：“基於完整實體的齒輪裂紋仿真CAD\CAE一體化研究”，主持，起止時間：2014.1-2015.12，經費：5萬元。
5. 國家自然科學基金項目：“直接基於三維CAD模型的複雜結構高精度應力分析軟體開發”，主持，起止時間：2012.1-2015.12，經費：70萬元。
6. 國家自然科學基金項目：“大規模通用快速邊界元法及其工程套用”，主持，起止時間：2010.1-2012.12，經費：39萬元。
7. 國家973：“現代設計大型套用軟體的可行性研究”，參與研究，起止時間：2010.1-2014.12，經費：580萬元。
8. 國家重大專項子項：“MKW5230A/3*160大型精密數控龍門導軌磨床項目子項”，參與研究，起止時間：2011.01-2012.12，經費：196萬元。
9. 國家重點實驗室自主研究課題：“完整實體應力分析方法及軟體開發”，主持，起止時間：2011.1-2013.12，經費：15萬元。
10. 國家863計畫課題子項目：“外圓磨床相關技術和核心部件的CAE分析”，主持，起止時間：2008－2010，經費：30萬元。
11. 中國水電顧問集團：“基於邊界點法的混凝土壩溫度徐變應力自動仿真軟體開發”，主持，起止時間：2007－2010，經費： 120萬元。
12. 國家重點實驗室自主研究課題：“基於產品CAD模型的自動化CAE技術”，主持，起止時間：2008.7-2010.12，經費：14萬元。
13. 國家重點實驗室自主研究課題：“大規模線性系統快速直接求解算法研究”，主持，起止時間：2008.7-2010.6，經費：6萬元。
14. 日本學術振興會項目(JSPS ID No. P05075)：“邊界類型無格線數值方法開發及其線上性和非線性問題中的套用”，主研，起止時間：2005-2007, 經費：967萬日元。
15. 知的CLUSTER創成事業－遠藤碳納米管項目，分項主研，起止時間：2002-2005, 經費：13億日元。
16. 國家自然科學基金項目：“邊界元快速算法及其工程套用”，參與研究，項目批准號：10172053，起止時間：2002-2004，經費：30萬元。
學術成果
研究經歷及成果：
1. 直接基於三維CAD模型的複雜結構高精度應力分析軟體開發 （湖南大學汽車車身先進設計製造國家重點實驗室. 2007-至今）
成果:提出完整實體應力分析（Complete Solid Stress Analysis，CSSA）概念。結構分析直接在完整的三維幾何實體上進行，不使用任何抽象單元（桿、梁、板、殼等），從而避免幾何誤差對計算精度影響，同時為分析自動化提供了可能性。
提出邊界面法（Boundary Face Method， BFM）。BFM是BIE的一種建立在幾何體上的數值實現，利用CAD實體造型系統中邊界表征(Brep)數據結構，直接將CAD幾何模型作為CAE分析模型，從而自然地將CAE與CAD融為一體。
建立了自適應叉近似算法（Adaptive Cross Approximation， ACA）和分級矩陣（Hierarchical Matrix）高效代數運算庫（可在微機上進行500,000自由度的矩陣加、乘、求逆以及LU分解運算）。提出沒有疊代的幾何投影交叉近似算法（Geometric Projection Cross Approximation， GPCA）。
設計並實現基於BFM的CAE軟體框架，包括用戶界面系統、提示和報錯系統、任意曲面格線全自動生成模組、邊界面法和快速算法模組、檔案和資料庫系統、記憶體管理系統以及圖形及後處理系統等七個大的模組和系統。軟體的初級版本已可以解決熱傳導問題、結構靜剛度、強度問題；對聲波題、彈性穩定性、裂紋和斷裂等複雜物理問題的分析初步實現，另外關於接觸問題、彈性動力學問題的工作正在進行。
基於BFM的大體積混凝土溫控防裂分析軟體開發接近尾聲。
2. 邊界類型無格線數值方法開發及其線上性和非線性問題中的套用 (日本科學振興會. 2005-2007)
成果:系統地研究了快速多極算法(Fast Multipole Method，FMM) 中的空間分塊樹結構，並提出了一種新的空間分塊方法。新方法適用於任意複雜形狀的求解域，並將計算速度平均提高五倍左右。
將雜交邊界點法(Hybrid Boundary Node Method，HdBNM) 與對偶互易法(Dual Reciprocity Method，DRM) 結合以求解非均質問題。該方法使用徑向基函式並通過控制方程特解的形式將域內積分轉換到邊界上，從而得到求解非均質問題的一個完全的無格線方法。該方法可以擴展到求解動力問題及非線性問題等。
為了使快速多極算法更有效地求解非均勻節點問題，提出了一種新的自適應多極展開方案。採用該方案可以節省大量記憶體並提高計算速度。
3. 碳納米複合材料熱性質的數值仿真 (知的遠藤項目，日本文部科學省. 2002-2005)
成果:將雜交邊界點法(Hybrid Boundary Node Method，HdBNM) 與多域算法結合以求解複合材料的熱傳導問題。研究了碳納米管的長度和形狀對納米複合材料熱性質的影響。
提出並驗證了碳納米複合材料熱分析的一個簡化數學模型。該模型在不降低計算精度的前提下極大地提高了碳納米複合材料熱分析的計算效率。分析了碳納米管的分布對納米複合材料熱性質的影響。
用快速多極算法(Fast Multipole Method，FMM) 加快雜交邊界點法(Hybrid Boundary Node Method，HdBNM) 的計算速度。用C++語言在Windows平台上開發出一個大規模快速無格線分析軟體。該軟體可以在微機上求解一百萬自由度規模的問題，從而套用於碳納米複合材料熱分析的大規模計算(一個代表體積內隨機分布著上百甚至上千個任意複雜形狀的碳納米管)。
4. 無格線法及其套用 (博士論文, 2000-2002)
成果:提出了一種新型無格線法：雜交邊界點法(Hybrid Boundary Node Method，HdBNM)。並成功地用C++語言將其實現於二維位勢問題、平面彈性靜力問題、三維位勢問題和三維彈性靜力問題的求解。
雜交邊界點法利用了移動最小二乘法(Moving Least-squares Approximation，MLS)的無格線特性和無格線局部邊界積分方程中的局部化思想，是一種純無格線法，即：該方法既不需要插值格線，也不需要積分格線，它的輸入數據只是求解域邊界上的離散分布的點。它可以直接利用CAD造型軟體構造的幾何模型，前處理過程十分簡單。域內未知量的計算也不需要像在邊界元法中做的那樣，再一次沿邊界積分。數值算例表明：該方法不僅計算精度高，而且收斂性好，還可以基於三維彈性理論求解薄型結構。
5. 螺旋焊管成形過程的仿真模擬及工藝參數最佳化 (1999)
成果:用MSC/Marc軟體對螺旋焊管成形過程進行了數值仿真模擬，得到最最佳化的製造工藝參數，降低了成品的殘餘應力，從而提高了石油運輸管道的性能和使用壽命。
6. 用多域邊界元法分析剛架結構的應力 (碩士論文開題報告, 1998-2000)
7. 玻璃鋼抽油桿接頭的結構改進 (1997-1998)
成果:開發並研製出一種新型玻璃鋼抽油桿接頭。新接頭將玻璃鋼抽油桿應力分布均勻化，從而提高使用壽命。試驗表明：新接頭可以將玻璃鋼抽油桿的疲勞循環次數從240萬次提高到690萬次。
8. 玻璃鋼抽油桿包裝箱的有限元分析及結構改進 (1997)
9. 任意形狀鋼窗型材截面性質的C++計算程式 (1996-1997)
10. 建築外用電梯的有限元分析 (1996)
11. Instron 疲勞試驗機 (操作員和管理員, 1995-1998)
12.沙漠橇裝泵的研製與開發 (國家級重大項目, 1994-1995)
成果:作為項目組的主要成員，工作涉及撬裝泵泵頭體的有限元分析和泵頭體自增強處理實驗研究。該項目圓滿完成，並獲得中石化總公司新產品開發獎。
13. 修井機游車大鉤的應力測試及有限元分析 (1995)
14. 修井機井架結構改進 (1993-1994)
成果:原井架的設計圖紙及製造技術都是從美國引進的。但由於國內井況的特殊性，國產化後的井架在油田作業過程中頻繁發生斷裂事故。通過對各種載荷工況進行有限元分析，發現井架的應力集中部位和實際作業中的斷裂部位一致。最後提出一個結構改進方案，將井架的最大應力降低一半以上。新結構採用後基本上杜絕了油田作業中的斷裂事故。
15. 抽油機支架結構改進 (1991-1992)
成果:編寫一套空間剛架結構有限元分析程式、前後處理程式以及抽油機動力分析計算程式。對抽油機機構進行了動力分析，對支架結構進行了剛度強度分析。用方案選擇方法，經過反覆改進計算，得到一個比原結構重量減輕1/3的新支架結構。新支架結構簡單，製造方便，且一次試製成功。採用該結構後每年節省僅鋼材費近三十萬元。
16. 抽油機減速箱殘餘應力測試及振動時效研究 (1990)
17. 大型機械結構應力測試 (1989-1995)
18. 雙相合金低周疲勞應力應變回響的有限元分析 (學士論文, 1988-1989)
