数物耦合研究所
一、研究所简介
数物耦合研究所是南京信息工程大学无锡研究院创办的研究机构之一，其研究领域主要集中在物理学、数学、计算科学、材料科学、信息科学和生物学等交叉学科方向，旨在探索和发展数物耦合基础理论、分析方法和模拟技术，为科学研究和工程应用提供新的思路和方法。围绕复杂系统建模与计算、非线性动力学、材料力学、人工智能与机器学习、生物信息学、量子计算、液体晶体物理、以及柔性/可穿戴电子学等研究方向。主要研究成果和技术应用在多个领域都有深远的影响和贡献，成为了科学研究和社会发展的重要推动力。
二、科研团队
数物耦合研究所科研团队主要研究人员来自于河北工业大学张一鸣博士团队。
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张一鸣，男，教授、博导，河北工业大学先进计算方法应用研究中心主任，国家海外高层次引进人才。现任南京信息工程大学无锡研究院数物耦合研究所所长，主要从事岩土工程防灾减灾、计算力学方面的研究。先后担任《Engineering Structures》，《International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics》等诸多国际顶尖期刊审稿人。中国地震学会基础设施防灾减灾青年委员会、《隧道与地下工程灾害防治》青年编委会、《交通安全与环境》英文版青年编委会、《世界交通运输大会（WTC）》第二届学部委员会隧道工程学部隧道结构理论与设计方法学科深埋长大隧道工程的先进理念与设计技术委员会等委员。解决了困扰学界27年的应力锁死问题，发表了截至2017年底世界范围内发表的两篇三维不连续布局优化杂志论文中的一篇。 |
三、研究方向
优势领域：物理学、数学、计算科学、材料科学、信息科学和生物学等交叉学科领域。
科研成果：发表核心论文近10篇，已申请发明专利12项，其中授权4项，受理8项，荣获“锡山英才计划”创业领军人才C类项目，并与多家企业和高校签订合作协议。
代表项目：《机理驱动的坝体结构数字孪生智能管控平台》。
四、项目研究
1、项目背景
坝体结构属国家重大基础设施，经济价值高、结构尺寸大、服役时间长、影响范围广，须通过多策略保障此类结构长期安全性能。传统手段通常仅依据监测数据进行规律分析，试图预测其长期变化，但是由于结构随时间持续变化，其所处环境复杂难预测，分析缺少机理支持，不能真实地反映坝体的运行状态，所得结果解释性差，时空覆盖精度有限，且无法评估突发灾害对结构性能影响。
2、项目优势
本项目基于团队拥有的原创先进计算方法与高性能分析平台，已完成初步软硬件建设，可基于当前监测数据对结构实际状态完成反分析，确保虚拟数字体与物理实体的同步与孪生，同时可对结构在日常运维及极端条件下的结构稳定分析展开了一定预测， 解决了传统计算方法仅依据监测数据进行规律分析，未考虑结构状态与环境条件，且分析缺少机理支持，不能真实地反映坝体的运行状态，所得结果解释性差，时空覆盖精度有限，无法评估突发灾害对结构性能影响的一系列缺陷，突破了包括日常运维管理不灵、极端状况预测不准在内的多个瓶颈问题，完成了适用于大型构筑物分析的力学计算方法，通过与传统有限元计算方法相比，计算效率及精度均提高20%以上。
五、知识产权
| 坝体结构虚拟仿真试验分析系统V1.0 |
数字孪生数据监控系统V1.0 |
数字孪生数据3D可视化处理系统V1.0 |
六、产品展示
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