研究方向：

计算固体力学 、结构多学科优化、智能设计与制造。从事非均质材料与结构的多尺度计算方法、多尺度/多孔结构/宏微观结构一体化设计、材料-结构-功能一体化设计方法、机器学习/深度学习/数据驱动算法、高性能CPU/GPU并行计算方法、金属/塑料增材制造技术等方面的研究工作，并开发了拥有自主版权的计算程序系统。

研究背景：

面向诸如高超飞行器、运载火箭、轨道空间站和核聚变装置等国家重大装备，以及民用领域如车辆、船舶、飞行器等零部件的轻量化、多功能化、创新型结构构型优化设计。面向力学、光学、声学、电磁学等多学科交叉领域的超材料设计，以及多物理场作用下的宏微观结构一体化设计。

项目及成果：

主持国家自然科学基金项目4项、国家重点实验室开放基金项目2项、省部级目4项、中央高校科研项目1项，参与重点研发计划项目1项，参与完成国家自然科学基金项目3项。已在计算力学和结构优化领域的顶级/主流学术期刊上发表论文50余篇，获批专利和软著若干项。 

研究领域：

1. 创新型结构优化设计

面向诸如高超飞行器、运载火箭、轨道空间站和核聚变装置等国家重大装备，以及民用领域如车辆、船舶、飞行器等零部件的轻量化、多功能化、创新型结构构型优化设计。

2. 超材料设计、材料结构一体化设计

基于数据驱动/机器学习/深度学习算法和逆均匀化计算方法，建立面向力学、光学、声学、电磁学等多学科交叉领域的超材料设计方法，以及多物理场作用下的宏微观结构一体化设计方法。

3. 多物耦合多尺度计算方法

针对多场耦合下非均质材料与结构力学行为问题，发展高精度高效率的多尺度计算方法。

4. 复合材料计算力学

针对连续/不连续纤维增强复合材料(热塑性复合材料、纤维混凝土等)的宏观等效力学性质，发展高精度的数值预测模型。

教学方面：

本科生课程《弹性力学及有限元》、《计算力学》、《文献检索与科技写作》；

研究生课程《结构优化理论》、《高等复合材料力学》；

指导本科生毕业设计、大学生创新创业项目、班级导师等。

欢迎大三及以上的本科生加入课题组从事科创项目，欢迎报考课题组研究生！

Email: h.liu@whu.edu.cn

QQ: 343600721

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相关学习资料下载：

（1）子域水平集结构拓扑优化方法及其在功能梯度多孔结构中的应用（附相应的MATLAB程序）

论文（如无法下载全文可发邮件索取）：H. Liu, H. Zong, Y. Tian, Q. Ma, M. Y. Wang. A novel subdomain level set method for structural topology optimization and its application in graded cellular structure design, Structural and Multidisciplinary Optimization, 2019, 60: 2221-2247.

程序下载链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s00158-019-02318-3#Sec25

（2）针对非均质（周期/非周期）材料与结构静力分析的多节点扩展多尺度有限元方法的基本原理、实施过程及相应的MATLAB程序

论文（如无法下载全文可发邮件索取）：H. Liu, D. Yang, J. Wu, Y. Zheng, H. Zhang. An open-source MATLAB implementation for elastic analysis of heterogeneous materials using the Extended Multiscale Finite Element Method. International Journal for Multiscale Computational Engineering, 2021, 19(6), 19-43.

程序下载链接：https://github.com/hliu-whu/EMsFEM

（3）平面三角形三节点单元MATLAB程序（供有限元方法的学习入门使用）

链接：https://pan.baidu.com/s/1UTlNhJID1fWRf6BoX4b1Jg 

提取码：3976

（4）平面四边形四节点等参元MATLAB程序（供有限元方法的学习入门使用）

链接：https://pan.baidu.com/s/13GcyCdnTFpllC43z3c57qQ 

提取码：xk65