学历

博士研究生

学位

工学博士

专业技术职务及任导师情况

教授

博士生导师

所在一级学科名称

机械工程

所在二级学科名称

机械产品数字化设计

学术兼职

机械工程学会高级会员，机械工程学会增材制造技术分会委员，中国工业与应用数学学会（CSIAM）会员，国际结构与多学科优化学会（ISSMO）会员，山东省工业技术研究院增材制造协同创新中心山东大学共建负责人。Current Chinese Computer Science编委会成员，Frontiers in Mechanical Engineering副编辑，International Journal of Computer Integrated Manufacturing客座编辑，Mathematical Biosciences and Engineering客座编辑，WCMEIM 2019、 WCMEIM 2020、WCMEIM 2021国际会议技术委员会成员，CMAME、 CAD、 AM、 VPP等20余个国际期刊审稿人。

国内外学习和工作经历

2006/09至2010/06：中南大学，机械设计制造及其自动化专业，学士学位

2010/09至2011/08：中南大学，机械工程专业，研究生

2011/09至2015/12：加拿大阿尔伯塔大学，机械工程专业，博士学位

2016/02至2016/09：加拿大阿尔伯塔大学 博士后

2016/10至2018/10：美国匹兹堡大学 博士后

2018/11至今：山东大学 教授

主讲课程

2017年秋季学期在美国匹兹堡大学机械工程与材料科学学院讲授研究生专业课程：ME 2087: Structural Topology Optimization for Additive Manufacturing。

山东大学：Calculus, Linear Algebra, Computational Methods, Structural Topology Optimization: Theory and Applications 等全英文课程。

研究领域

计算设计与结构拓扑优化，增材制造装备与工艺。

承担科研项目情况

1. 主持，******无人机技术，装备发展部装备预研快速支持项目，100万，2022-2025。

2. 主持，******无人平台，装备发展部装备预研快速支持项目，50万，2021-2022。

3. 主持，面向增减材复合制造的结构拓扑优化方法研究，国家自然科学基金，30万，2022-2024。

4. 主持，增减材超声微锻造一体化装备研发与示范应用，山东省重点研发项目（重大科技创新工程），240.6万，2021-2024。

5. 主持，金属承载构件增材制造拓扑结构与残余应力协同优化方法研究，山东省自然科学基金青年项目，15万元，2021-2023。

6. 主持，金属承载构件粉床熔融成型增材制造结构与残余应力协同优化，江苏省基础研究计划（自然科学基金）青年项目，20万元，2019-2022。

7. 主持，RAP料精细化处治装备与工程技术，山东高速集团，49.9万，2021-2024。

8. 主持，面向可制造性的内燃机关键零部件拓扑优化研究，潍柴动力，25万元，2021-2022。

9. 主持其他国防一般项目、横向课题多项，总经费>100万。

10. 参与（排名第2），超燃冲压****理论方法研究，国防科技173计划技术领域基金，90万，2022-2024。

11. 参与（排名第2），面向航空发动机****技术研究，装备发展部装备预研快速支持项目，30万元，2022。

12. 参与（排名第7），面向增材制造的高性能功能梯度材料设计及其控形控性关键科学问题研究，山东省自然科学基金重大基础研究项目，250万，2021-2023。

13. 参与（主要完成人），Novel Computational Approaches to Address Key Design Optimization Issues for Metal Additive Manufacturing，美国自然科学基金项目（CMMI-1634261），35万美元，2016-2020。

主要的代表性论文、专利

代表性论文（^*通讯作者，^#共同一作）：

1. Zhang CH, Xu SZ, Liu JK^*, Ma YS (2022) Comprehensive clustering-based topology optimization for connectable multi-scale additive manufacturing structures. Additive Manufacturing, vol. 54, pp. 102786. （中科院一区，Top期刊）

2. Xu SZ, Liu JK^*, Ma YS (2022) Residual Stress Constrained Self-Support Topology Optimization for Metal Additive Manufacturing. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 389, pp. 114380. （中科院一区，Top期刊）

3. Liu JK, Huang JQ, Yan JJ, Li L, Li SZ^* (2022) Full sensitivity-driven gap/overlap free design of carbon fiber-reinforced composites for 3D printing. Applied Mathematical Modelling, vol. 103, pp. 308-326. （中科院一区，Top期刊）

4. 廉艳平, 王潘丁, 高杰, 刘继凯, 李取浩, 刘长猛, 贺小帆, 高亮, 李好, 雷红帅, 李会民, 肖登宝, 郭旭, 方岱宁. 金属增材制造若干关键力学问题研究进展. 力学进展, 2021, 51(3): 648-701

5. Xu SZ, Liu JK^*, Zou B, Li QH, Ma YS^* (2021) Stress constrained multi-material topology optimization with ordered SIMP method. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 373, 113453 (27 pages). （中科院一区，Top期刊）

6. Xu SZ^#, Liu JK^#, Huang JQ, Zou B^*, Ma YS^* (2021) Multi-scale topology optimization with shell and interface layers for additive manufacturing. Additive Manufacturing, vol. 37, 101698 (20 pages). （中科院一区，Top期刊）

7. Liu JK, Yu HC^* (2020) Self-support topology optimization with horizontal overhangs for additive manufacturing. Journal of Manufacturing Science and Engineering - Transactions of the ASME, vol. 142, pp. 091003.

8. Zheng YF, Liu JK^*, Ahmad R^* (2020) A cost-driven process planning method for hybrid additive-subtractive remanufacturing. Journal of Manufacturing Systems, vol. 55, pp. 248-263. （中科院一区，Top期刊）

9. Huang JQ^#, Chen Q^#, Jiang H, Zou B, Li L, Liu JK^*, Yu HC^* (2020) A survey of design methods for material extrusion polymer 3D printing. Virtual and Physical Prototyping, vol. 15, pp. 148-162. （中科院一区，Top期刊，ESI高被引）

10. Yu HC^#, Huang JQ^#, Zou B, Shao W, Liu JK^* (2020) Stress-constrained shell-lattice infill structural optimization for additive manufacturing. Virtual and Physical Prototyping, vol. 15, pp.35-48. （中科院一区，Top期刊，ESI高被引）

11. Liu JK^* (2019) Piecewise length scale control for topology optimization with an irregular design domain. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 351, pp. 744-765. （中科院一区，Top期刊）

12. Liu JK^*, Zheng YF, Ahmad R, Tang JY, Ma YS^* (2019) Minimum length scale constraints in multi-scale topology optimization for additive manufacturing. Virtual and Physical Prototyping, vol. 14, pp. 229-241. （中科院一区，Top期刊）

13. Liu JK, Gaynor AT, Chen SK, Kang Z, Suresh K, Takezawa A, Li L, Kato J, Tang JY, Wang CCL, Cheng L, Liang X, To AC^* (2018) Current and future trends in topology optimization for additive manufacturing, Structural and Multidisciplinary Optimization, vol. 57, pp. 2457-2483. （ESI高被引+热点论文）

14. Liu JK^*, Ma YS (2018) A new multi-material level set topology optimization method with the length scale control capability. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 329, pp. 444-463. （中科院一区，Top期刊）

15. Liu JK, Cheng L, To AC^* (2017) Arbitrary void feature control in level set topology optimization. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 324, pp. 595-618. （中科院一区，Top期刊）

16. Liu JK, Ma YS^*, (2016) A survey of manufacturing oriented topology optimization methods, Advances in Engineering Software, vol. 100, pp. 161-175. （ESI高被引）

已授权国家发明专利：

1. 刘继凯，王一凡，颜静静，黄嘉奇，一种三明治板熔融沉积打印支撑结构生成方法及系统，ZL2021115894647

2. 刘继凯，颜静静，黄嘉奇，邹斌，李磊，面向增减材复合制造的增减交替工序自动规划方法及系统，ZL2021107050162

3. 刘继凯，张乘虎，李磊，黄嘉奇，一种基于极限各向异性点阵材料的结构拓扑优化方法，ZL2021106032523

4. 刘继凯，黄嘉奇，颜静静，李磊，一种面向纤维增强结构的3D打印喷头路径优化方法，ZL2021102172981

5. 刘继凯，张雪峰，一种能够实现“∞”形轨迹的扑翼机构及扑翼飞行器，ZL201910837071.X

6. 刘继凯，黄嘉奇，颜静静，增材制造中多机床选用与结构拓扑构型的同步设计方法，ZL201910989283.X

获奖

1. 美国计算力学大会旅行奖，2017

2. 阿尔伯塔大学研究生旅行奖，2015

3. 阿尔伯塔大学职业发展奖，2015

4. 国家奖学金，2008

联系方式

通讯地址：山东省济南市经十路17923号山东大学千佛山校区机械工程学院

电子邮箱：jikai_liu@sdu.edu.cn