助理教授 力学与航空航天工程系   课题组网站

刘巨助理教授于2008年毕业于西安交通大学,获得理学学士学位。之后赴美国德克萨斯大学奥斯汀分校学习计算力学,并于2014年底获得博士学位。2015年在德克萨斯大学奥斯汀分校进行博士后研究。2016年至2020年在斯坦福大学进行博士后研究工作。2020年12月入职南方科技大学,任助理教授。

从事计算力学,流固耦合,生物力学等领域的研究。学术成果包括:

(1)发展了汽液相变的连续介质模型。基于此模型开发了保结构且非线性稳定的有限元计算格式以及并行计算软件。相关成果为理解蒸发,沸腾,凝固等相变现象提供了理论和计算基础。

(2)构造了描述流固耦合的统一框架。为非线性不可压的大形变固体力学以及其和流体力学的耦合提供了一整套简洁的建模和计算方案。该方法可简化现有的强耦合的计算方案,并且对于解决计算固体力学的遗留问题提供了新的思路。该方法可有效地计算弹性和非弹性材料在不可压约束条件下的机械性能,并且可以对结构失稳提供更稳健的预测格式。

个人简介

研究领域

计算力学

流固耦合

生物力学

并行计算


学术成果 查看更多

Ju Liu, Ingrid S. Lan, and Alison L. Marsden, “Mathematics in vascular modeling”, Notices of the American Mathematical Society, 2021.

Ju Liu∗, Ingrid S. Lan, Oguz Z. Tikenogullari, and Alison L. Marsden, “A note on the accuracy of the generalized-α scheme for the incompressible Navier-Stokes equations” International Journal for Numerical Methods in Engineering, 2021.

Ju Liu∗, Weiguang Yang, Ingrid S. Lan, and Alison L. Marsden, “Fluid-structure interaction modeling of blood flows in the pulmonary artery using the unified continuum and variational multiscale formulation”, Mechanics Research Communications, 107:103556, 2020.

Ju Liu∗, Weiguang Yang, Melody Dong, and Alison L. Marsden, “The nested block preconditioning technique for the incompressible Navier-Stokes equations with emphasis on hemodynamic simulations”, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 367:113122,2020.

Ju Liu∗, Alison L. Marsden, and Zhen Tao, “An energy stable mixed formulation for isogeometric analysis of incompressible hyper-elastodynamics.” International Journal for Numerical Methods in Engineering, 120(8):937-963, 2019.

Ju Liu∗ and Alison L. Marsden, “A robust iterative method for finite elastodynamics with nested block preconditioning.” Journal of Computational Physics, 383:72-93, 2019.

Ju Liu, “Thermal convection in the van der Waals fluid.” in Frontiers in Computational Fluid-Structure Interaction and Flow Simulation, Modeling and Simulation in Science, Engineering and Technology, edited by T.E. Tezduyar, Springer, 2018.

Ju Liu∗ and Alison L. Marsden, “A unified continuum and variational multiscale formulation for fluids, solids, and fluid-structure interaction.” Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 337:549-597, 2018.

Ju Liu and Thomas J.R. Hughes, “Isogeometric Phase-field Simulation of Boiling.” in Advances in Computational Fluid-Structure Interaction and Flow Simulation, A Tribute to Tayfun Tezduyar on the Occasion of his 60th Birthday, edited by K. Takizawa and Y. Bazilevs, Springer, 2015.

Ju Liu∗, Chad M. Landis, Hector Gomez, and Thomas J.R. Hughes, “Liquid-Vapor Two-phase Flows: Thermomechanical Theory, Entropy Stable Numerical Formulation, and Boiling Simulation.” Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 297:476-553, 2015.

Ju Liu∗, Hector Gomez, John A. Evans, Thomas J.R. Hughes, and Chad M. Landis, “Functional Entropy Variables: A New Methodology for Deriving Thermodynamically Consistent Algorithms for Complex Fluids, with Particular Reference to the Isothermal Navier-Stokes-Korteweg Equations.” Journal of Computational Physics, 248:47-86, 2013.

Ju Liu∗, Luca Dede, John A. Evans, Michael J. Borden, and Thomas J.R. Hughes, “Isogeometric analysis of the advective Cahn-Hilliard equation: spinodal decomposition under shear flow.” Journal of Computational Physics, 242:321-350, 2013.

Hua Guan, Yandong Jiao, Ju Liu and Yifa Tang∗, “Explicit symplectic methods for the nonlinear Schrodinger equation.” Communications in Computational Physics, 6:639- 654, 2009.

 

 

团队成员 查看更多

加入团队

刘巨助理教授研究室诚招博士后及研究助理

 

有意者请将简历发至:liuj36@sustech.edu.cn (刘巨助理教授)

 

一、博士后(Post-Doctoral Researcher)

岗位性质:

从事计算力学新型算法与工程应用研究。近期课题集中在以下几个方面。

1.有限元和等几何方法的新型保结构单元的开发。本课题组需要开发新型保结构的高阶等几何单元,并运用这些高阶单元技术开发计算固体/流体力学的新一代并行计算格式。

2.非线性大形变固体力学的计算。本课题组关注大形变固体力学,包括粘弹性,弹塑性,以及特殊的生物材料的机械性能预测。近期重点关注心血管在应力作用下生长/重构(growth & remodeling)的计算方法。该子课题同耶鲁大学的生物固体力学组保持实质性合作。

3.强耦合的流固耦合问题有限元算法的研究,以及其在血液流以及旋转机械上的工程应用。目前关注于基于医学图像的流固耦合模拟,血液流动的降阶模型及其与三维流固耦合模型的耦合,新型无旋转自由度的壳单元及其同流体力学的耦合。本子课题同斯坦福大学的生物流体力学组保持实质性合作。

4.心脏的流体,固体以及生理电信号的连续介质建模以及有限元算法的开发。本课题同意大利米兰理工的生物数学组保持实质性合作。

5.基于等几何方法的边界元技术的开发以及其同计算机辅助设计(CAD)和形状优化设计的整合。整体思想是要做到从分析到设计的一体化工程技术(design-through-analysis)。主要关注声学和电磁学上的工程应用。本课题同本系的计算力学实验室保持实质性合作。

本课题组定期参与中国计算力学学会,美国计算力学学会,以及欧洲计算力学学会的学术会议。

岗位要求:

  1. 有良好的数学和力学基础,及C++计算机编程能力(必须);
  2. 具有或即将获得力学、计算力学、计算数学或计算物理等相关专业的博士学位;
  3. 喜爱计算力学的研究,有独立完成科研工作的能力、勤奋努力、认真负责、及团队合作精神;
  4. 发表过高质量的英文论文者优先考虑。

岗位待遇:

  1. 根据个人科研资历,年薪30万起(含五险一金、福利、租房补贴及深圳市财政生活补贴18万元/年(免税)等);其中,特别优秀者可以申请校长卓越博士后,年薪可达50万元;
  2. 享受五险一金、餐补、过节费、免费体检等福利待遇;
  3. 可依托本单位申报市、省、国家级人才项目;
  4. 博士后出站,符合深圳市后备级人才条件的可获160万元住房补贴(免税)。

 

二、研究助理(Research Assistant)

岗位性质:

协助研究团队的科研工作,包括计算机编程、建模计算、处理数据、发表成果等工作。

岗位要求:

  1. 力学、航空航天、计算机或其它理工科相关专业硕士学位;
  2. 对计算力学研究有兴趣,有志进一步在计算力学算法、编程及软件开发方面研究成长;
  3. 欢迎有志于在计算力学上进一步深造的学生。

岗位待遇:

起始年薪15万,同时享受南方科技大学职员的福利待遇(五险一金、工会福利等)和年终奖(13薪,加1-3个月工资的效绩年终奖)。

研究室主要研究方向:

  • 计算力学,特别是有限元方法和等几何方法;
  • 流固耦合问题的建模和计算;
  • 生物力学和力学生物学;
  • 并行计算、CAE软件开发与应用。

 

研究室研究设备:

研究室配备齐全的有限元工作站,图形工作站,以及专门建设的数值模拟可视化平台。力学与航空航天系建设有中型计算集群。南方科技大学科学与工程计算中心配有启明和太乙两个大型计算集群。其中太乙在最新一期Top500中排名284。学校临近国家高性能计算中心深圳分中心和国家高性能计算中心广州中心,拥有充足的资金和计算资源。

 

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