团队主要从事机电系统多物理场仿真及基于仿真的优化设计,仿真内容包括产品力学特性、热特性、电磁兼容特性、气动特性及声学特性等,仿真领域涉及结构场、温度场、电磁场、流场和声场。已完成国家自然科学基金、国家支撑计划、国家重大技术攻关、863计划、总装预研、国防基础研究以及横向合作科研项目100余项,获省级科技成果4项,发明专利10余项,出版专著、教材7部,在IEEE Trans.,J. Mechanical Eng. Science,J. Advanced Manufacturing Technology、Science China以及机械工程学报、电子学报、仪器仪表学报等期刊上发表论文200余篇。
目前,团队在多场耦合与多学科联合仿真技术、模型误差分析与精度控制、模型轻量化、复杂系统等效建模、跨尺度建模、大系统异类模型组装、病态模型诊断、计算效率和计算稳定性等方面进行过深入的理论和应用研究,建立了较为系统的数值仿真建模方法,成果在歼10战机、相控阵雷达、机载CNI系统、服务器、通讯设备等产品研制中得到应用,取得了很好的社会和经济效益。
一、 承担的数值仿真类项目
1、汽车智能座椅数字化设计仿真与多目标优化设计方法研究,广西成电智能制造产业技术有限责任公司,2020
2、电子系统PCB 级精细化仿真建模方法研究,中国工程物理研究院,2020
3、高速风机气动噪声降噪设计综合技术,中国电科第十研究所,2019
4、破壁机搅打粉碎系统流场与噪声仿真方法研究及优化设计,广东美的集团,2019
5、复杂电子系统电磁干扰“场-线-路”协同仿真方法研究,中国工程物理研究院电子工程研究所,2018
6、高速离心机流场及风阻数值仿真,中国工程物理研究院总体研究所,2017
7、电磁振动仿真技术研究. 广东美的集团,2017
8、信息安全设备电磁屏蔽结构设计理论和方法研究,国家自然科学基金,2017
9、机电复合传动系统电磁发射耦合机理建模仿真研究,军委装发部预研基金,2017
10、 XX雷达振动与散热特性仿真. 零八一电子集团有限公司,2016
11、 通讯设备用轴流风机噪声控制技术研究,中兴通讯股份有限公司,2016
12、 基于虚拟样机的雷达机电耦合仿真方法研究. 中国电科第10研究所,2015
13、 XX天线结构与热控一体化技术. 国防基础科研重点项目,2014
14、 精密离心机流-热-力多学科建模与仿真方法研究. 中国工程物理研究院总体研究所,2014
15、 电子机械电磁谐振特性及其抑制方法研究. 教育部博士点基金,2014
16、 轴流风机流场数值模拟与气动噪声控制. 华为创新研究计划项目,2014
17、 流场扰动下离心机风阻和温度场数值仿真. 中国工程物理研究院总体所, 2013
18、 离心风机流场数值模拟与气动噪声控制. 华为创新研究计划项目,2013
19、 机载电子设备振动与热特性仿真. 中国电科集团10所,2013
20、 基于拓扑分解和时域有限元法的电子机械整机电磁屏蔽特性建模与分析方法研究, 国家自然科学基金,2012
21、 电子模块强度设计理论与仿真建模方法研究. 中国电科第24研究所,2012
二、 出版的专著/教材
1、 杜平安,于亚婷等编著. 有限元法原理、建模及应用. 国防工业出版社,2011;
2、杜平安,范树迁,葛森编著. CAD/CAE/CAM方法与技术. 清华大学出版社,2010;
3、杜平安,廖伟智,黄洁编著. 现代CAD方法与技术. 清华大学出版社,2008;
4、杜平安,甘峨忠等编著. 有限元法原理、建模与应用. 国防工业出版社,2004;
5、杜平安,陈红梅编著. 计算机辅助设计教程.电子科大出版社,1999;
6、杜平安编著. 结构有限元分析建模方法. 机械工业出版社,1998;
7、杜平安编著. 计算机辅助机械工程MCAE. 机械工业出版社,1996。
三、 发表的数值仿真领域论文
1、Tan Hui, Zong Kuan, Du Pingan. Temperature uniformity in convective leaf vein-shaped fluid microchannels for phased array antenna cooling. International Journal of Thermal Sciences, 2020, 150 (4)( DOI:10.1016/j.ijthermalsci.2019.106224) , APR 2020
2、Xiao Pei, Ran Wan-Wei, Du Ping-An .An Analytic Method of Determining a Critical Cable Spacing for Acceptable Crosstalk. Applied Computational Electromagnetics Society Journal, 2020, 35(2): 237-244, FEB. 2020
3、Tan Hui, Wu Longwen, Wang Mingyang, Yang Zihao, Du Pingan. Heat transfer improvement in microchannel heat sink by topology design and optimization for high heat flux chip cooling. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019, 129(2): 681-689
4、Xiao Pei, Du Pingan, Zhang Bingxue. An Analytical Method for Radiated Electromagnetic and Shielding Effectiveness of Braided Coaxial Cable. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2019, 61(1): 121-127 (DOI: 10.1109/TEMC.2018.2814629)
5、Xiao Yin-Shuang, Ren Dan, Xiao Pei, Du Ping-An. An Equivalent Modeling Method for the Radiated Electromagnetic Interference of PCB Based on Near-field Scanning. Applied Computational Electromagnetics Society Journal, 2019, 34(5): 784-791
6、Zhang Bing-Xue, Xiao Pei, Ren Dan, Du Ping-An. An Analytical Method for Calculating Radiated Emission of Discontinuous Penetrating Cable. Applied Computational Electromagnetics Society Journal, 2019, 34(1): 25-32
7、Zhou XM, Liang XM, Wang J, Du Pingan, Gao DY. Theoretical and experimental study of a membrane-based microfluidics for loading and unloading of cryoprotective agents. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2018, 127(12): 637-644
8、Nie Bao-Lin, Du Ping-An, Xiao Pei. An Improved Circuital Method for the Prediction of Shielding Effectiveness of an Enclosure with Apertures Excited by a Plane Wave. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2018, 60(5): 1376-1383
9、 Pei Xiao, Ping-An Du, Bao-Lin Nie, Dan Ren. Reduced technique for modeling electromagnetic immunity on braid shielding cable bundles. Chin. Phys. B, 2017, 26(9): 094102-1~9(10.1088/1674-1056/26/9/094102)
10、 Pei Xiao, Ping-An Du, et al. A Hybrid Method for Calculating the Coupling to PCB Inside a Nested Shielding Enclosure Based on Electromagnetic Topology. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2016, 58(6), 1701-1709
11、 Ke Chen, Ping-An Du, et al. An Improved MOM Approach to Determine the Shielding Properties of a Rectangular Enclosure With a Doubly Periodic Array of Apertures. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2016, 58(5), 1456-1464
12、 Dan Ren, Ping-An Du, et al. A Fast Calculation Approach for the Shielding Effectiveness of an Enclosure With Numerous Small Apertures. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2016, 58(4), 1033-1041
13、 Ming-Chu Yin, Ping-An Du. An Improved Circuit Model for the Prediction of the Shielding Effectiveness and Resonances of an Enclosure With Apertures. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2016, 58(2), 448-456
14、 Nie BL, Liu QS, Du PA. An Improved Thickness Correction Method of Analytical Formulations for Shielding Effectiveness Prediction. IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2016, 58(3), 907 - 910
15、 Hongmin Zhong, Pingan Du, et al. Lagrangian dynamic large-eddy simulation of wind turbine near wakes combined with an actuator line method. Applied Energy 2015, 144 (15) : 224–233
16、 Liu Jiantao, Du Pingan. A general model of fatigue crack growth under variable amplitude loading. Science China: Tech. Sci., 2012, 55(3): p 673-83
17、 Liu Jiantao, Du Pingan. Modeling of Fatigue Crack Growth Closure considering the Integrative Effect of Cyclic Stress Ratio, Specimen Thickness and Poisson’s Ratio. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2012,25(4): 816-825
18、 Du Qiang, Du Pingan. Computation of fluctuating wind pressure and wind loads on phased-array antennas. IEEE Antennas and Propagation Magazine,2012, 54(1), p 66-75
19、 Liu Jian-Tao, Du Ping-An, Huang Ming-Jing. New model of propagation rates of long crack due to structure fatigue. Applied Mathematics and Mechanics, 2009.30(5): 575-584
20、 Zhen zhi, Wang lijun, Du Pingan. Determination of welding stress and distortion in discontinuous welding by means of numerical simulation and comparison with experimental measurements. Computational Materials Science, 2010. 49(3): 535-543
21、 王丹丹,王勇,郑雪晓,杜平安. 随机振动对波导缝隙阵天线增益影响的等效算法研究. 工程设计学报,2017,24(4):365~372
22、 杜平安,卢燕,王珏,凌明祥. 精密离心机流-热-固多场耦合计算方法. 中国惯性技术学报,2016,24(2):275~280
23、 卢燕,王珏,凌明祥,杜平安. 精密离心机热变形多物理场耦合数值计算. 工程设计学报,2016,23(1):49~53
24、 刘建涛,杜平安. 考虑过载效应的金属材料疲劳裂纹扩展试验数据拟合及疲劳裂纹扩展速度计算方法研究. 机械工程学报,2012.48(4):109~114
25、 刘孝保,杜平安,刘建涛. PCB 板最大频率的支撑拓扑优化. 电子学报,2011.39(6):1423~1427
26、 杜强,杜平安. 基于合成湍流来流的相控阵天线风载大涡模拟. 机械工程学报,2011.47(12):150~156
27、 刘孝保, 杜平安等. 一种面向动态分析的PCB板等效建模方法. 仪器仪表学报,2011.32(4):863~869
28、 刘孝保,杜平安,乔雪原. 主自由度对子结构静力凝聚模态分析的误差影响研究. 中国机械工程,2011.22(3):274~277