张伟伟


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基本信息 The basic information

张伟伟

航空学院

博士研究生毕业

工学博士

教授

副院长

力学-流体力学,航空宇航科学-飞行器设计,力学-空气动力学

aeroelastic@nwpu.edu.cn

029-88491342

工作经历 Work Experience

2014.12-至今 航空学院流体力学系主任,翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室副主任 

2012-2013,国家公派赴利物浦大学工学院访问(Honorary Senior Fellow) 

2009-2012,西北工业大学航空学院院长助理 

2006-至今, 西北工业大学航空学院任教,讲师(2007)、副教授(2008破格)、博士生导师(2012破格)、教授(2013) 

2003-2006,西北工业大学获流体力学博士学位 

2001-2004,西北工业大学获流体力学硕士学位 

1997-2001,西北工业大学获飞行器设计与工程专业学士学位

综合介绍 General Introduction

      目前主要从事四个方向的研究:(1)飞行器气动弹性力学,针对弹性飞行器本体和发动机叶轮机械,开展流固耦合数值建模、仿真、分析、控制以及复杂机理分析;(2)理论与计算流体力学,包括高效高阶数值格式的构造、高鲁棒性限制器的设计以及非定常不稳定流动的分析与建模;(3)新概念航行器设计,包括弹性航行器的流固耦合力学建模,扑翼飞行器和机器鱼的结构和作动过程设计与控制,跨介质航行器的概念设计;(4)流动的主动和被动控制,包括被动流动控制方法的设计、实验验证、数值模拟及其机理分析,非定常流动分析与建模、主动控制策略和控制律的设计。

      获得国家优秀青年基金、教育部新世纪人才、航空学会青年科技奖、陕西省青年科技奖等人才称号。

      近年在JFM,AIAA J,POF等国内外知名刊物发表论文100余篇,其中SCI收录三十余篇(第一作者和通讯作者发表JCR Q1 区论文 20余篇),EI收录60篇,研究成果获国内外他引300余次,得到美国工程院Dowell院士、 Farhat 院士、AIAA J主编Friedmann教授等人的高度引评。主持国家自然基金4项,863项目3项,重大专项1项,其他省部级项目近10项完成航空、航天、兵器等单位型号及预研项目20余项,解决了多个关键技术难题。获得省部级科技奖5项,授权发明专利5项,撰写著作1本 。

     指导研究生7届23名,在读硕士名12名,博士生9名。指导学生亲力亲为,促其尽早接触学术前沿,支持大胆创新,鼓励学生积极参加国内外学术交流。2015-2017近三年,指导的研究生中有15人次获得国家奖学金,2人次获校“研究生标兵称号”,绝大多数研究生获得一等奖学金。欢迎有志于空气动力学基础及应用研究和怀抱航空报国理想的有志青年加入团队,共同奋斗!  

Research Gate:  https://www.researchgate.net/profile/Weiwei_Zhang23 

教育经历 Education Experience

1997.09-2001.07,西北工业大学 飞行器设计专业,本科

2001.09-2004.03,西北工业大学 流体力学,硕士

2003.09-2006.11,西北工业大学 流体力学,博士

教育教学 Education And Teaching

1.  空气动力学基础,本科生课程,56学时 

2.  非定常流动与流动控制基础,本科生课程,32学时 

3.  流固耦合力学基础,研究生课程,40学时

4.  Foundation of Fluid-solid Interaction,留学生课程,40学时

5.  流固耦合力学,研究生课程,40学时 

招生信息 Admission Information

*******欢迎飞行器设计、力学等专业以及信息、数学等交叉学科的优秀学子报考硕士/博士研究生***** 

研究方向

1. 气动弹性力学

2. 新概念飞行器空气动力学

3. 理论与计算流体力学   

4. 流动主动/被动控制

5. 流体力学与神经网络/大数据/人工智能等新兴领域的交叉方向

荣誉获奖 Awards Information

人才称号等:

  1. 2017年,航空学会青年科技奖
  2. 2016年,国家自然基金委“优秀青年基金”人才计划 
  3. 2014年,陕西省“青年科技新星”
  4. 2014年,第十届陕西省青年科技奖
  5. 2013年,教育部“新世纪优秀人才计划” 

科研成果奖:

1. “高速XXXX分析系统”,国防科学技术进步奖二等奖,排名第1, 2016 

2. “高效高精度XXXX分析系统”,国防科学技术进步奖三等奖,排名第1, 2009

3. “复杂外形XXXX模拟技术及应用”,国防科学技术进步奖三等奖,排名第6,2008

4. “非线性XXXX分析技术及系统”,国防科学技术进步二等奖,排名第7, 2005

5. “基于非结构网格的复杂流场分析技术及系统”,陕西省科学技术进步三等奖,排名第5, 2005

6.  “飞行器XXX分析技术及系统”,国防科学技术进步三等奖,排名第10, 2004 

教学类获奖:

1. 2011年,西北工业大学优秀青年教师

2. 2012年,西北工业大学优秀班主任

3. 2013年,吴亚军奖教金

科学研究 Scientific Research

一、主持的科研项目

1.   空气动力学,国家自然科学基金优秀青年项目(11622220) ,2017.1-2019.12(主持)

2.   分离流中结构锁频机理研究,国家自然科学基金面上项目(11572252),2016.1-2019.12(主持)

3.   若干颤振诱发模式耦合作用下的叶轮机叶片流固耦合机理研究,国家自然科学基金面上项目,2012.1-2015.12(主持)

4.  ×××× 系统,国防科技项目重点基金,2017-2019(主持)

5.  ××××  CFD前沿技术,XXX重大项目,2016-2018(参与)

6.   ××××分析技术,国家科技部863项目,2014(主持)

7.   ××××技术攻关,国家科技部863项目,2013(主持)

8.   基于合成射流技术的颤振主动抑制探索研究,国家自然科学基金青年项目, 2009.1-2011.12(主持)

9.   ××××气动弹性问题研究,××××重大工程专项,2009-2011(主持)

10.   基于CFD辨识方法的××飞机××××品质分析和主动减缓研究,航空基金,2012-2014 (主持)

11.   基于ROM的非线性伺服气动弹性分析方法研究,教育部博士点基金,2008-2009 (主持)

12.   XXX气动弹性若干问题研究,主持中国航天一院、三院、八院、中国航空集团、中国兵器集团等若干单位型号及预研项目10余项,2008-2017 

二、发表的学术著作

编著

叶正寅, 张伟伟等. 流固耦合力学基础及其应用[M]. 哈尔滨工业大学出版社. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2010. 2012年获中国大学出版社第二届优秀图书奖(优秀学术著作二等奖) 

2018年主要学术论文 

1.   Yang J, Liu Y, Zhang W. Static Aeroelastic Modeling and Rapid Analysis of Wings in Transonic Flow[J]. International Journal of Aerospace Engineering, 2018, 2018(2):1-12.

2.   Wu X, Zhang W, Song S, et al. Sparse grid-based polynomial chaos expansion for aerodynamics of an airfoil with uncertainties[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2018, 31(5):  997-1011.

3.   Wu X, Zhang W, Song S. Robust aerodynamic shape design based on an adaptive stochastic optimization framework[J]. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2018, 57(2): 639-651.

4.   Li X, Zhang W, Gao C. Proximity-interference wake-induced vibration at subcritical Re: Mechanism analysis using a linear dynamic model[J]. Physics of Fluids, 2018, 30(3): 033606

5.   Kou J, Le Clainche S, Zhang W. A reduced-order model for compressible flows with buffeting condition using higher order dynamic mode decomposition with a mode selection criterion[J]. Physics of Fluids, 2018, 30(1): 016103 

1.   张伟伟,高传强,叶正寅.复杂跨声速气动弹性现象及其机理分析[J].科学通报,2018,63(12):1095-1110. 

2017年主要学术论文

1.   Wu X, Zhang W, Song S. Uncertainty Quantification and Sensitivity Analysis of Transonic Aerodynamics with Geometric Uncertainty[J]. International Journal of Aerospace Engineering, 2017: 1-16.

2.   Liu Y, Zhang W, Li C. A Novel Multi-Dimensional Limiter for High-Order Finite Volume Methods on Unstructured Grids[J]. Communications in Computational Physics, 2017, 22(5): 1385-1412.

3.   Liu Y, Zhang W. Accuracy preserving limiter for the high-order finite volume method on unstructured grids[J]. Computers & Fluids, 2017, 149: 88-99.

4.   Li X, Liu Y, Kou J, et al. Reduced-order thrust modeling for an efficiently flapping airfoil using system identification method[J]. Journal of Fluids and Structures, 2017, 69: 137-153.

5.   Kou J, Zhang W, Liu Y, et al. The lowest Reynolds number of vortex-induced vibrations[J]. Physics of Fluids, 2017, 29(4): 041701

6.   Kou J, Zhang W. Layered reduced-order models for nonlinear aerodynamics and aeroelasticity[J]. Journal of Fluids and Structures, 2017, 68: 174-193.

7.   Kou J, Zhang W. An improved criterion to select dominant modes from dynamic mode decomposition[J]. European Journal of Mechanics B-Fluids, 2017, 62: 109-129.

8.   Kou J, Zhang W. Multi-kernel neural networks for nonlinear unsteady aerodynamic reduced-order modeling[J]. Aerospace Science and Technology, 2017, 67: 309-326.

9.   Gao C, Zhang W, Li X, et al. Mechanism of frequency lock-in in transonic buffeting flow[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2017, 818: 528-561.

10.   Gao C, Zhang W, Kou J, et al. Active control of transonic buffet flow[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2017, 824: 312-351. 

1.   刘万刚,叶正寅,张伟伟.发动机斜喷流对某导弹气动特性影响研究[J].弹箭与制导学报,2017,37(04):101-105.

2.   第五强强,张伟伟.基于应变片的弹性体分布式位移测量方法[J].西北工业大学学报,2017,35(03):422-427.

3.   翟建,张伟伟,王焕玲.大迎角前体涡控制方法综述[J].空气动力学学报,2017,35(03):354-367.

4.   尹明朗,寇家庆,张伟伟.一种高泛化能力的神经网络气动力降阶模型[J].空气动力学学报,2017,35(02):205-213.

5.   刘万刚,邬晓敬,叶正寅,张伟伟.空气舵颤振特性的不确定性及全局灵敏度分析[J].振动工程学报,2017,30(02):255-261.

6.   张伟伟,高弈奇,全金楼,苏丹.失谐叶栅的受迫振动响应特性分析[J].航空学报,2017,38(09):198-207.

7.   肖华,第五强强,钟华寿,张伟伟.基于扫频激励的高安全性颤振边界预测方法[J].飞行力学,2017,35(03):46-50.

8.   高传强,张伟伟,叶正寅.弹性特征对跨声速抖振边界的影响研究[J].工程力学,2017,34(01):243-247.

9.   王梓伊,张伟伟.适用于参数可调结构的非定常气动力降阶建模方法[J].航空学报,2017,38(06):178-187. 

10.   贡伊明,刘战合,刘溢浪,张伟伟.时间谱方法中的高效GMRES算法[J].航空学报,2017,38(07):201-209. 

2016年主要学术论文

1.   Gao C, Zhang W, Kou J, et al. Active control of transonic buffet flow[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2017, 824: 312-351.

2016

2.   Zhang W, Kou J, Wang Z. Nonlinear Aerodynamic Reduced-Order Model for Limit-Cycle Oscillation and Flutter[J]. AIAA Journal, 2016, 54(10): 3304-3312.

3.   Zhang Q, Ye K, Ye Z, et al. Aerodynamic Optimization for Hypersonic Wing Design Based on Local Piston Theory[J]. Journal of Aircraft, 2016, 53(4): 1065-1072.

4.   Su D, Zhang W, Ye Z. A reduced order model for uncoupled and coupled cascade flutter analysis[J]. Journal of Fluids and Structures, 2016, 61: 410-430.

5.   Quan J, Zhang W, Gao C, et al. Characteristic analysis of lock-in for an elastically suspended airfoil in transonic buffet flow[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2016, 29(1): 129-143.

6.   Liu Y, Zhang W, Jiang Y, et al. A high-order finite volume method on unstructured grids using RBF reconstruction[J]. Computers & Mathematics with Applications, 2016, 72(4): 1096-1117.

7.   Kou J, Zhang W, Yin M. Novel Wiener models with a time-delayed nonlinear block and their identification[J]. Nonlinear Dynamics, 2016, 85(4): 2389-2404.

8.   Kou J, Zhang W. An approach to enhance the generalization capability of nonlinear aerodynamic reduced-order models[J]. Aerospace Science and Technology, 2016, 49: 197-208.

9.   Gao C, Zhang W, Ye Z. A new viewpoint on the mechanism of transonic single-degree-of-freedom flutter[J]. Aerospace Science and Technology, 2016, 52: 144-156.

10.   Gao C, Zhang W, Ye Z. Numerical study on closed-loop control of transonic buffet suppression by trailing edge flap[J]. Computers & Fluids, 2016, 132: 32-45. 

1.   全景阁,张伟伟,叶正寅.弹性变形对大长细比导弹纵向稳定性的影响[J].弹箭与制导学报,2016,36(04):13-16+19.

2.   贡伊明,张伟伟,刘溢浪.非定常求解的内迭代初值对计算效率的影响研究[J].西北工业大学学报,2016,34(01):11-17.

3.   叶坤,叶正寅,屈展,邬晓敬,张伟伟.高超声速舵面热气动弹性不确定性及全局灵敏度分析[J].力学学报,2016,48(02):278-289.

4.   寇家庆,张伟伟,高传强.基于PODDMD方法的跨声速抖振模态分析[J].航空学报,2016,37(09):2679-2689. 

2015年主要学术论文

1.   Zhang W, Li X, Ye Z, et al. Mechanism of frequency lock-in in vortex-induced vibrations at low Reynolds numbers[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2015, 783: 72-102.

2.   Zhang W, Gao C, Liu Y, et al. The interaction between flutter and buffet in transonic flow[J]. Nonlinear Dynamics, 2015, 82(4): 1851-1865.

3.   Zhang W, Chen K, Ye Z. Unsteady aerodynamic reduced-order modeling of an aeroelastic wing using arbitrary mode shapes[J]. Journal of Fluids and Structures, 2015, 58: 254-270.

4.   Gao C, Zhang W, Liu Y, et al. Numerical study on the correlation of transonic single-degree-of-freedom flutter and buffet[J]. Science China-Physics Mechanics & Astronomy, 2015, 58(8): 084701 

1.   寇家庆,张伟伟.基函数宽度对递归RBF神经网络气动力模型精度的影响研究[J].航空工程进展,2015,6(03):261-270.

2.   李静,张伟伟,李新涛.失稳初期的低雷诺数圆柱绕流POD-Galerkin建模方法研究[J].西北工业大学学报,2015,33(04):596-602.

3.   邬晓敬,张伟伟,宋述芳,叶正寅.翼型跨声速气动特性的不确定性及全局灵敏度分析[J].力学学报,2015,47(04):587-595.

4.   李新涛,张伟伟,蒋跃文,叶正寅.弹性支撑圆柱绕流稳定性分析[J].力学学报,2015,47(05):874-880.

5.   寇家庆,张伟伟,叶正寅.基于分层思路的动态非线性气动力建模方法[J].航空学报,2015,36(12):3785-3797.

6.   邬晓敬,张伟伟,肖华,宋述芳,蒋跃文.一种基于响应面的翼型鲁棒优化设计方法[J].工程力学,2015,32(02):250-256.

7.   张伟伟,钟华寿,肖华,叶正寅.颤振飞行试验的边界预测方法回顾与展望[J].航空学报,2015,36(05):1367-1384.

8.   高传强,张伟伟,叶正寅.基于谐振舵面的跨声速抖振抑制探究[J].航空学报,2015,36(10):3208-3217.

9.   全景阁,叶正寅,张伟伟.轴向载荷对大长细比导弹稳定性的影响研究[J].兵工学报,2015,36(01):94-102.

10.   钟华寿,张伟伟,肖华,叶正寅.一种高安全性颤振边界预测方法[J].飞行力学,2015,33(03):261-264+268. 

2014年之前主要论文

1.   Song S, Lu Z, Zhang W, et al. The CDF and its sensitivity analysis of stochastic structure with stochastic excitation by advanced stratified line sampling[J]. Science China-Physics Mechanics & Astronomy, 2013, 56(8): 1559-1567.

2.   Zhang W, Wang B, Ye Z, et al. Efficient Method for Limit Cycle Flutter Analysis by Nonlinear Aerodynamic Reduced-Order Models[J]. AIAA Journal, 2012, 50(5): 1019-1028.

3.   Zhang W, Liu X, Zhai J, et al. Experimental study on side force alleviation of conical forebody with a fluttering flag[J]. Physics of Fluids, 2012, 24(12): 4105-1~4105-11

4.   Song S, Lu Z, Zhang W, et al. Uncertainty Importance Measure by Fast Fourier Transform for Wing Transonic Flutter[J]. Journal of Aircraft, 2011, 48(2): 449-455.

5.   Zhang W, Ye Z. Effect of control surface on airfoil flutter in transonic flow[J]. Acta Astronautica, 2010, 66(7-8): 999-1007.

6.   Zhang W, Ye Z, Zhang C, et al. Supersonic Flutter Analysis Based on a Local Piston Theory[J]. AIAA Journal, 2009, 47(10): 2321-2328.

7.   Zhang W, Ye Z, Zhang C a. Aeroservoelastic Analysis for Transonic Missile Based on Computational Fluid Dynamics[J]. Journal of Aircraft, 2009, 46(6): 2178-2183.

8.   Song S, Lu Z, Zhang W, et al. Reliability and Sensitivity Analysis of Transonic Flutter Using Improved Line Sampling Technique[J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2009, 22(5): 513-519.

9.   Zhang W, Jiang Y, Ye Z. Two Better Loosely Coupled Solution Algorithms of CFD Based Aeroelastic Simulation[J]. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 2007, 1(4): 253-262.

10.   Zhang W, Ye Z. Control law design for transonic aeroservoelasticity[J]. Aerospace Science and Technology, 2007, 11(2-3): 136-145.

11.   Zhang W, Ye Z. Reduced-order-model-based flutter analysis at high angle of attack[J]. Journal of Aircraft, 2007, 44(6): 2086-2089. 

1. 刘溢浪,张伟伟* ,蒋跃文,叶正寅. 一种基于增量径向基函数插值的流场重构方法[J]. 力学学报,2014,05:694-702.

2. 张慰, 张伟伟* , 全景阁, 叶正寅. 跨音速机翼阵风减缓研究[J]. 力学学报. 2012, Vol.44(6): 962~968.

3. 张陈安* , 张伟伟, 叶正寅, 刘锋. 一种高效的叶轮机叶片气动阻尼计算方法, 力学学报, 2011,43 (5): 826-833.

4. 全景阁* , 叶正寅, 张伟伟. 削尖三角翼涡破裂前后的气动弹性特性对比研究. 航空学报, 2011, 32(3): 379-389.

5. 张伟伟* , 叶正寅, 杨青, 史爱明. 基于ROM技术的阵风响应分析方法. 力学学报, 2008, 40 (5):593-598.)

6. 张伟伟* , 叶正寅. 基于CFD技术的非定常气动力模型及其在气动弹性分析中的应用. 力学进展, 2008, 38(1): 77-86. 经过定量统计遴选和同行评议,2012年、2014年入选中国科技期刊顶尖科技论文—“领跑者5000”  

三、授权的发明专利

1.  一种抑制飞行器颤振的控制机构,发明专利,ZL.200810074491.9

2.  一种消除飞行器大迎角飞行侧向力的装置,发明专利,201010013712.9

3.  一种消除大迎角细长体侧向力的装置,发明专利,201010013713.3  

社会兼职 Social Appointments

1.  中国空气动力学会理事,陕西省力学学会理事

2. 空气动力学报和实验流体力学期刊的青年编委,力学学报、航空学报、宇航学报、振动工程学报、航空动力学报等多个国内刊物审稿人   

3.  Associate Editor of Aerospace Science and Technology from 2018   (JCRQ1)

4.  Reviewer of AIAA Journal from 2011 

5.  Reviewer of Journal of Fluid Mechanics from 2016 

6.  Reviewer of Nonlinear Dynamics from 2013

团队信息 Team Information

学术活动 Professional Activities