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研究团队
骨干教师

刘春

职称:
地址:江苏省南京市栖霞区仙林大道163号
电话:
传真:
邮箱:chunliu@nju.edu.cn
单位:南京大学
  • 主要研究领域
  • 发表的论文
  • 著作及成就

    刘春,教授,国家优青,中国岩石力学与工程学会兼职副秘书长和青委会副主任,国际岩石力学与岩石工程学会 (ISRM) 中国国家小组副主席,《岩石力学与工程学报》期刊编委等。2012年博士毕业于南京大学,后在斯坦福大学开展博士后研究。主要从事计算工程地质研究,在岩土离散元理论研究,系统研发和工程应用方面取得成果。近年来主持国家自然科学基金(4项),国家重点研发计划课题,及省部级科研项目10余项。已发表学术论文90余篇,论文SCI他引1700余次;出版中英文专著各1 部;主讲课程入选江苏首批省级一流本科课程;已申请和获得国家发明专利20余项,PCT国际专利2项,软件著作权10余项。2016年获工程地质“谷德振青年科技奖”;2017年入选中国科协“青年人才托举工程”;2019年入选江苏省六大人才高峰高层次人才,自主研发的高性能离散元软件MatDEM获“中国数字仿真自主软件创新奖”;2022年获“钱七虎奖”;2023年获江苏专利银奖(排名1),教育部自然科学奖一等奖(排名4)。


    岩土体多尺度多场耦合研究是一个极具有交叉学科特点的研究方向,融汇了数学,物理、工程和地质多学科知识。近年,岩土工程和地质工程领域国际前沿研究朝着复杂化(水、热、力、化学多场耦合)和精细化(微观结构和微观力学)发展,即“岩土体多场和多尺度研究”,该领域超过一半的高水平论文(如Science, Nature,Geology,JGR-Solid Earth)围绕着地质灾害、多场耦合、和岩石破坏离散元模拟开展。岩土体在宏观上表现为相对连续,而微观上是由一系列颗粒和孔隙组成,并受水、热、力、化学等多场耦合作用。通过微观结构定量分析、微观力学和水热力多场耦合的方法可以有效地认识和解决各种岩土工程和地质工程问题,包括滑坡、泥石流、地面沉降、基坑稳定性和隧道开挖等涉及到多场作用的复杂问题。这些新理论和新方法具有广泛的科研和应用前景。


    至2019年

    1. 刘春. 地质与岩土工程矩阵离散元分析. 2019, 北京:科学出版社.
    2. Liu, C., Xu, Q., Shi, B., Deng, S., Zhu, H. Mechanical properties and energy conversion of 3d close-packed lattice model for brittle rocks. Computers & Geosciences, 2017, 103: 12-20.
    3. Liu, C., Shi B., Pollard D. D., and Gu K. Mechanism of formation of wiggly compaction bands in porous sandstone: 2. Numerical simulation using discrete element method. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2015, 120: 8153-8168.
    4. Liu, C., Pollard D. D., Aydin A., and Deng S. Mechanism of formation of wiggly compaction bands in porous sandstone: 1. Observations and conceptual model. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2015, 120: 8138-8152.
    5. Liu C., Pollard D.D., Shi B. Analytical solutions and numerical tests of elastic and failure behaviors of close-packed lattice for brittle rocks and crystals. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 2013, 118: 71–82.
    6. Liu C., Shi B., Shao Y., Tang C. Experimental and Numerical Investigation of Urban Heat Island Effect on Slope Stability. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2013, 72(3-4): 303-310.
    7. Liu C., Tang C., Shi B., Suo W. Automatic quantification of crack patterns by image processing. Computers and Geosciences, 2013, 57: 77-80.
    8. Liu C., Yin H., Zhu L. TrishearCreator: a tool for the kinematic simulation and strain analysis of trishear fault-propagation folding with growth strata. Computers & Geosciences, 2012, 49: 200-206.
    9. Liu C., Shi B., Zhou J., Tang C. Quantification and characterization of microporosity by image processing, geometric measurement and statistical methods: application on SEM images of clay materials. Applied Clay Science, 2011, 54(1): 97-106.
    10. Liu C., Shi B., Tang C., Gao L. A numerical and field Investigation of underground temperatures under urban heat island. Building and Environment, 2011, 46(5), 1205-1210.
    11. Liu C., Zhang Y., Wang, Y. Analysis of complete fold shape based on quadratic Bezier curves. Journal of Structural Geology, 2009, 31(6): 575-581.
    12. Liu C., Zhang Y., Shi B. Geometric and kinematic modeling of detachment folds with growth strata based on Bezier curves. Journal of Structural Geology, 2009, 31(3): 260-269.
    13. Liu Y., Zhang D., Wang G., Liu C., Zhang Y. Discrete element method-based prediction of areas prone to buried hill-controlled earth fissures. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A, 2019, 20(10): 794-803.
    14. Scaringi G., Fan X., Xu Q., Liu C., Ouyang C., Guillem D., Fan Y., Dai L. Some considerations on the use of numerical methods to simulate past landslides and possible new failures: the case of the recent Xinmo landslide (Sichuan, China). Landslides, 2018, 15(7): 1359-1375.
    15. Gu K., Shi B., Liu C., Jiang H., Wu J. Investigation of land subsidence with the combination of distributed fiber optics sensing techniques and microstructure analysis of soils. Engineering Geology, 2018, 240: 34-47.
    16. Gu, K., Jin, F., Al-Tabbaa, A., Shi, B., Liu, C., Gao, L. Incorporation of reactive magnesia and quicklime in sustainable binders for soil stabilisation. Engineering Geology, 2015, 195: 53-62.
    17. Deng, S., Cilona A., Morrow C., Mapeli C., Liu C., Lockner D., Prasad M., and Aydin A., 2015. Cross-bedding related anisotropy and its interplay with various boundary conditions in the formation and orientation of joints in an aeolian sandstone. Journal of Structural Geology, 77(8): 175–190.
    18. Jiao K., Yao S., Liu C., Gao Y., Wu H., Li M., Tang Z. The characterization and quantitative analysis of nanopores in unconventional gas reservoirs utilizing FESEM–FIB and image processing: An example from the lower Silurian Longmaxi Shale, upper Yangtze region, China. International Journal of Coal Geology, 2014, 128-129: 1-11.
    19. Tang C., Shi B., Cui Y., Liu C., Gu K. Desiccation cracking behaviour of polypropylene fiber reinforced clayey soil. Canadian Geotechnical Journal, 2012, 49(9): 1088-1101.
    20. Shi B., Tang C., Gao L., Liu C., Wang B. Observation and analysis of the urban heat island effect on soil in Nanjing, China. Environmental Earth Sciences. Environmental Earth Sciences, 2012, 67(1): 215-229.
    21. Tang C., Shi B., Gao L., Daniels J.L., Jiang H.T., Liu C. Urbanization effect on soil temperature in Nanjing, China. Energy and Buildings, 2011, 43(11): 3090–3098.
    22. Tang C., Cui Y., Shi B., Tang A., Liu C. Desiccation and cracking behaviour of clay layer from slurry state under wetting-drying cycles. Geoderma, 2011, 116(1): 111-118.
    23. Tang C., Shi B., Liu C., Gao L., Inyang H. Experimental investigation on the desiccation cracking behavior of soil layer during drying. Journal of Materials in Civil Engineering, 2011, 23(6): 873-878.
    24. Tang C., Shi B., Liu C., Suo W. B., Gao L. Experimental characterization of shrinkage and desiccation cracking in thin clay layer. Applied Clay Science, 2011, 52(1-2): 69-77.
    25. Tang C., Shi B., Liu C., Wang B. Influencing factors of geometrical structure of surface shrinkage cracks in clayey soils. Engineering Geology, 2008, 101(3-4): 204-217.
    26. Shao Y., Gao L., Liu C., Gao L. Experimental Study on Temperature Effect on Engineering Properties of Clayey Soils. Advanced Materials Research, 2012, 512: 1905-1918.
    27. 刘春, 范宣梅, 朱晨光, 施斌. 三维大规模滑坡离散元建模与模拟研究——以茂县新磨村滑坡为例. 工程地质学报, 2019, 27(6): 1362-1370.
    28. 刘春, 许强, 施斌, 顾颖凡. 岩石颗粒与孔隙系统数字图像识别方法及应用. 岩土工程学报, 2018, 40(5): 925-931.
    29. 刘春, 秦岩, 汤强, 乐天呈. 基于离散元法的多孔砂岩压密破坏过程数值模拟. 桂林理工大学学报. 2017, 37(03):536-540.
    30. 刘春, 张晓宇, 许强, 朱晨光, 汤强. 三维离散元模型的滑坡能量守恒模拟研究. 地下空间与工程学报, 2017(s2):698-704.
    31. 刘春, 施斌, 吴静红, 汪义龙, 姜洪涛. 排灌水条件下砂黏土层变形响应模型箱试验. 岩土工程学报, 2017, 39(9):1746-1752
    32. 刘春, 王宝军, 施斌, 唐朝生. 基于数字图像识别的岩土体裂隙形态参数分析方法. 岩土工程学报, 2008, 30(9):1383-1388.
    33. 刘春, 施斌, 顾凯, 孙义杰. 岩土体大型三维离散元模拟系统的研发与应用. 工程地质学报, 2014, 22:551-557.
    34. 桑宏伟, 张丹, 刘春, 秦岩. 基于离散元法的能源管传热过程模拟. 防灾减灾工程学报, 2019, 39(04): 645-650.
    35. 梁立唯, 刘春, 秦岩, 朱晨光, 邓尚. 基于MatDEM的盾构滚刀破岩离散元建模与数值模拟. 隧道与地下工程灾害防治, 2019, 1(3): 116-122.
    36. 黄靥欢, 刘春, 张晓宇, 秦岩, 邓尚. 加载速率对岩石单轴压缩试验影响的数值模拟研究. 高校地质学报, 2019(3):423-430.
    37. 朱晨光, 刘春, 许强, 胡伟, 张晓宇. 滑坡滑带摩擦热离散元数值模拟研究. 工程地质学报, 2019, 27(3): 651-658.
    38. 乐天呈, 顾颖凡, 刘春, 秦岩. 级配与颗粒形态对砂土压缩性影响的试验和离散元数值模拟. 工程地质学报, 2018, 26(s1):539-546.
    39. 秦岩, 刘春, 张晓宇, 邓尚. 基于MatDEM的砂土侧限压缩试验离散元模拟研究.地质力学学报, 2018, 24(5):676-681.
    40. 朱晨光, 刘春, 施斌, 汤强. 边坡稳定性温度效应数值模拟研究. 高校地质学报, 2018, 24(1): 122-127.
    41. 顾颖凡, 刘春, 施斌, 吴静红, 周春慧. 苏州地面沉降区土层微观结构和宏观力学性质分析. 防灾减灾工程学报, 2018(1): 81-86.
    42. 尹建华, 顾凯, 姜洪涛, 刘春, 施斌, 刘兵. 砂土高压蠕变微观机理分析. 高校地质学报, 2018, 24(1):116-121.
    43. 李长圣, 尹宏伟, 刘春, 蔡申阳. 共享内存式并行离散元程序的设计与测试. 南京大学学报(自然科学), 2017, 53(6):1161-1170.
    44. 汤强, 刘春, 顾颖凡, 施斌. 土体SEM图像微观结构的识别和统计方法. 桂林理工大学学报, 2017, 37(3):547-552.
    45. 索文斌, 刘春, 施斌, 张晓宇. 深基坑PCMW工法开挖过程离散元数值模拟分析. 工程地质学报, 2017(4):920-925.
    46. 张晓宇, 许强, 刘春, 施斌. 黏性土失水开裂多场耦合离散元数值模拟. 工程地质学报, 2017, 25(6):1430-1437.
    47. 刘兵, 卢毅, 刘春, 顾凯, 舒荣军. 砂土压缩过程中微观结构提取技术研究. 工程地质学报, 2017(4):968-974.
    48. 顾颖凡, 卢毅, 刘兵, 刘春. 基于离散元法的水力压裂数值模拟. 高校地质学报, 2016, 22(1):194-199.
    49. 吴静红, 周春慧, 姜洪涛, 苏晶文, 姜月华, 刘春, 施斌. 苏州第四纪沉积物物理性质与地面沉降生命过程分析. 岩土工程学报, 2014, 36(9):1745-1753.
    50. 唐朝生, 王德银, 施斌, 刘春. 土体干缩裂隙网络定量分析. 岩土工程学报, 2013, 35(12): 2298-2305.
    51. 唐朝生, 施斌, 刘春. 膨胀土收缩开裂特性研究. 工程地质学报, 2012, 20(5):663-673.
    52. 施斌, 唐朝生, 高磊, 姜洪涛, 刘春. 城市和郊区浅部地温场差异. 工程地质学报, 2012, 20(1):58-65.
    53. 邵玉娴, 施斌, 刘春, 顾凯, 唐朝生. 黏性土水理性质温度效应研究. 岩土工程学报, 2011, 33(10):1576-1582.
    54. 唐朝生, 施斌, 高磊, 刘春, 赵理政. 城郊土体剖面含水量监测与对比研究. 工程地质学报, 2011, 19(5):656-663.
    55. 唐朝生, 施斌, 高磊, 顾凯, 刘春. 土体剖面温度物理模型试验研究. 工程地质学报, 2010, 18(6):913-919.
    56. 施斌, 邵玉娴, 刘春, 王宝军. 城市"热岛"效应对土体工程性质的影响及其关键科学问题. 工程地质学报, 2009, 17(2):180-187.
    57. 施斌, 刘春, 王宝军, 赵理政, 2008. 城市热岛效应对土的工程性质影响及灾害效应分析.地球科学进展, 23(11):1167-1173.
    58. 唐朝生, 施斌, 刘春, 王宝军. 影响黏性土表面干缩裂缝结构形态的因素及定量分析.水利学报, 2007, 38(10):1186-1193.
    59. 唐朝生, 施斌, 刘春, 王宝军, 高玮. 黏性土在不同温度下干缩裂缝的发展规律及形态学定量分析. 岩土工程学报, 2007, 29(5):743-749.
    60. Shi B., Liu C., Tang C.S., Wang B.J. Urban heat island effect on engineering properties of soil and the related disaster effect. In proceeding of International symposium on drought and constructions, Paris, 2008, Sep.1-3. (conference)
    61. Shi B., Zhang D., Zhu H.H., Liu C. Application of distributed optical fiber strain measurement into geotechnical engineering monitoring. 8th International Workshop on Structural Health Monitoring 2011, Stanford University. (conference)

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