贾来兵


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基本信息 The basic information

贾来兵

航海学院

博士研究生毕业

工学博士

研究员(自然科学)

robinjia<at>nwpu.edu.cn

工作经历 Work Experience

2015-至今 西北工业大学 航海学院 特别研究员

2013-2015 苏格兰斯克莱德大学 (University of Strathclyde, UK) 英国皇家学会研究学者

2012-2013 美国加州大学美熹德分校 (University of California, Merced, US) 博士后

2012-2015 中国科学技术大学 工程科学学院 副研究员

2009-2012 中国科学技术大学 工程科学学院 博士后

教育经历 Education Experience

1999-2003 中国科学技术大学 力学和机械工程系 本科 理学学士

2001-2003 中国科学技术大学 计算机科学技术系 工学 双学士

2003-2009 中国科学技术大学 近代力学系 工学博士

荣誉获奖 Awards Information

2013 Royal Society K.C. Wong Postdoctoral Fellowship

2013 全国优秀博士学位论文提名奖

2012 中国科学院优秀博士学位论文

2011 第三届安徽省优秀博士学位论文

2009 中国科学院院长优秀奖

2008 中国科技大学优秀博士生奖学金

2007 求是研究生奖学金

2005 光华研究生奖学金

科学研究 Scientific Research

研究方向

1. 生物运动流动机理研究

  生物与仿生推进技术是以仿生学为基础而发展起来的一种新兴推进技术。作为一门既古老又年轻的学科,仿生学研究生物体结构与功能的工作原理,并根据这些原理发明出新的设备和工具,创造出适用于生产,学习和生活的先进技术。通过实验观测、数值模拟等手段对鱼类、鸟类以及昆虫的运动进行观察与仿真,可以得到生物与环境流场、生物与生物之间的相互作用。通过对结果的分析,可以了解生物是如何产生、利用流体中的漩涡实现飞行及游动。

本研究方向致力于:

  1) 研究活体生物飞行及游动的特性及规律;

  2) 研究生物在飞行及游动中的协同;

  3) 研究生物运动过程中的流动控制;

2. 柔性结构流固耦合研究

  流固耦合是流体力学与固体力学交叉形成的力学分支,它是研究可变形或运动固体在流场作用下的各种力学行为以及固体的变形和运动对流场影响这二者相互作用的一门交叉学科。其具有三个显著特点:一是多介质耦合作用,即系统中流体和固体介质相互耦合作用,流体运动和固体运动均不能单独求解,需要在流体域和固体域内同时直接耦合求解或者交叉迭代求解;二是非线性特性,即系统中流体和固体的耦合运动一般是非线性运动,常会遇到固体结构的振动幅值跳跃以及系统的分叉、混沌、突变现象等复杂问题;三是多时间尺度效应,即系统中流体和固体运动的特征周期一般存在两个或两个以上的不同时间尺度,流体和固体两相介质在不同时间尺度下的响应也是不同的。

本研究方向致力于:

  1) 研究基本柔性单元与流体的相互作用规律;

  2) 研究多体的流固耦合规律;

  3) 研究柔性圆管与流动间的耦合作用;

  4) 研究非圆管道内流体输运问题。

3. 介观尺度流体动力学行为研究

  介观(mesoscopic)指的是介乎于微观和宏观之间的状态,通常指的是10-1000 nm和1 ns-10 ms的尺度,蛋白质分子、DNA、纳米材料等问题属于这一尺度范围。传统流体力学关注于宏观流体的流动,随着微纳机电系统、生物芯片、纳米材料等技术的发展,研究对象的特征尺度不断减小,流体的运动特性呈现初与宏观流动不同的特点,基于连续介质假设的宏观方程无法准确描述微纳米尺度下流体的运动。而用微观尺度分析,从分子运动论出发的分子动力学(Molecular Dynamics,MD)方法可以模拟原子和简单分子的运动,但随着分子数目的增加,计算量成指数增长,由于计算机运算能力的限制,MD的空间尺度被局限在纳米量级,时间尺度被局限在皮秒或者纳秒量级。通过对原子水平的物理过程进行粗粒化,可以实现针对介于宏观和微观之间的尺度上的流体动力学行为的模拟。在建模过程中忽略很多微观细节,仅保留必须保留的微观信息。通过粗粒化减少了模拟的自由度、降低了计算量,同时由于粗粒化后的自由度对应较大的时间尺度,也就增大了模拟的时间跨度。使用介观模拟方法可以实现对多相共存问题的模拟,研究相分离、剪切场中液滴的变形和破裂、表面活性剂对流动的影响等。

本研究方向致力于:

  1) 微纳尺度固体颗粒物在液体中的输运与沉降过程;

  2) 液滴在各向异性固壁表面的动力学行为;  

  3) 液液界面动力学演化;

  4) 仿生微结构亲疏水特性及其流体动力学 

主持项目

2017.1-2020.12 国家自然科学基金 面上项目 (11672247) 弹性离散波动板水动力学特性研究 

2013.5-2015.5 英国皇家学会 A study of bio-fluid dynamics for fish swimming including muscle contraction and flexion effect

2014.1-2017.12 国家自然科学基金 面上项目 (11372305) 可塌陷管自激振荡的模态特征及流场测量研究

2011.1-2013.12 国家自然科学基金 青年基金项目 (11002138) 周期性激励对柔性板流致振动的控制机理研究

2010.1-2011.12 中国博士后基金 面上基金 (20090460733) 周期性流动中柔性板流动诱导振动现象的机理研究

2010.1-2011.12 中国科学院 王宽诚博士后工作奖励基金 周期性流动中流动诱导振动现象的研究

2010.1-2011.12 中国科学技术大学 教育部中央高校基本科研业务费 周期性扰动下柔性板流动诱导振动研究

参与项目 

2009.1-2012.12 国家自然科学基金 重点项目 (10832010) 鱼类整体游动特性和流动控制机理研究

2008.1-2011.12 中国科学院 知识创新工程重要方向项目 (KJCX2-YW-L05) 飞行和游动生物运动力学的若干关键基础科学问题与仿生技术

2006.1-2008.12 国家自然科学基金 面上项目 (10572137) 电场作用下同轴射流的实验和理论研究

2004.1-2007.12 国家自然科学基金 重点项目 (10332040) 鱼类机动运动的特征和机理研究

2002.1-2005.12 中国科学院 知识创新工程重要方向项目 (KJCX2-SW-L04) 飞行与游动的生物运动力学和仿生技术

2002.1-2005.12 中国科学院 知识创新工程重要方向项目 (KJCX2-SW-L2) 微系统动力学 

学术成果 Academic Achievements

专著

1. Laibing Jia. The Interaction between Flexible Plates and Fluid in Two-dimensional Flow. Springer, 2014

期刊论文

1. Laibing Jia and XieZhen Yin. Passive oscillations of two tandem flexible filaments in a flowing soap film. Physical Review Letters, 100(22):228104, 2008 (IF=7.728, SCI:310KM, EI:20082511321077)

2. Laibing Jia, Fang Li, Xiezhen Yin and Xieyuan Yin. Coupling modes between two flapping filaments. Journal of Fluid Mechanics, 581:199–220, 2007 (IF=2.294, SCI:181FJ, EI:20073510789931)

3. Laibing Jia, Qing Xiao, Haijun Wu, Yanfeng Wu and XiezhenYin. Response of a flexible filament in a flowing soap film subject to a forced vibration. Physics of Fluids, 27(1):017101, 2015 (IF=2.04, SCI:CA7AD, EI:20151000594768)

4. Laibing Jia and XieZhen Yin. Response modes of a flexible filament in the wake of a cylinder in a flowing soap film. Physics of Fluids, 21(10):101704, 2009 (IF=2.04, SCI:513YA, EI:20094712458207)

5. Ming Chen, Laibing Jia, Yanfeng Wu, Xiezhen Yin and Yanbao Ma. Bifurcation and chaos of a flag in an inviscid flow. Journal of Fluids and Structures, 45:124–137, 2014 (IF=2.229, SCI:AC1NV, EI:20140717337299)

6. Ming Chen, Laibing Jia, Xiaopeng Chen and Xiezhen Yin. Flutter analysis of a flag of fractional viscoelastic material. Journal of Sound and Vibration, 333(26):7183–7197, 2014 (IF=1.857, SCI:AR4KN, EI:201442096084)

7. Ming Chen, LaiBing Jia, SiYing Wang and XieZhen Yin. Effects of material damping on flag flutter. Science China Technological Sciences, 57(1):117–127, 2014 (IF=1.113, SCI:284IR, EI:20140517247050)

8. Zhiming Yuan, Atilla Incecik and Laibing Jia. A new radiation condition for ships travelling with very low forward speed. Ocean Engineering, 88:298–309, 2014 (IF=1.337, SCI:AO6PO, EI:20143118009043)

9. Anlong Yang, Laibing Jia and Xiezhen Yin. Formation process of the vortex ring generated by an impulsively started circular disc. Journal of Fluid Mechanics, 713:61–85, 2012 (IF=2.294, SCI:048DD, EI:20125015804347)

10. Ming Chen, Laibing Jia and Xiezhen Yin. Viscoelastic characteristics of fins, muscle and skin in crucian carp (carassius auratus) described by the fractional zener model. Chinese Physics Letters, 28(8):088703, 2011 (IF=0.924, SCI:810BL)

11. Zhen Pang, Laibing Jia and Xiezhen Yin. Flutter instability of rectangle and trapezoid flags in uniform flow. Physics of Fluids, 22(12):121701, 2010 (IF=2.04, SCI:700UQ, EI:20110513635557)

12. Anlong Yang, Laibing Jia and Xiezhen Yin. Experimental study of a starting vortex ring generated by a thin circular disk. Journal of Bionic Engineering, 7:S103–S108, 2010 (IF=1.333, SCI:657DD, EI:20104213300912)

13. Siying Wang, Fangbao Tian, Laibing Jia, Xiyun Lu and Xiezhen Yin. Secondary vortex street in the wake of two tandem circular cylinders at low Reynolds number. Physical Review E, 81(3):036305, 2010 (IF=2.326, SCI:577CU, EI:20101112765985)

14. Siying Wang, Laibing Jia and Xiezhen Yin. Kinematics and forces of a flexible body in karman vortex street. Chinese Science Bulletin, 54(4):556–561, 2009 (IF=1.365, SCI:407JB)

15. Yonghua Zhang, Laibing Jia, Shiwu Zhang, Jie Yang and Kin HuatLow. Computational research on modular undulating fin for biorobotic underwater propulsor. Journal of Bionic Engineering, 4(1):25–32, 2007 (IF=1.333, SCI:291RS, EI:20071610552777)

16. Xiaopeng Chen, Laibing Jia, Xiezhen Yin, Jiusheng Cheng and Jian Lu. Spraying modes in coaxial jet electrospray with outer driving liquid. Physics of Fluids, 17(3):032101, 2005 (IF=2.04, SCI:902QW, EI:2005159033339)