宋飞

特聘研究员 硕/博士生导师

电子邮箱:songf@tongji.edu.cn

通讯地址:上海市杨浦区四平路1239号

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基本情况

  • 同济大学特聘研究员,硕/博士生导师,已入选第14批上海市领军人才计划(2022)、上海市启明星扬帆计划人才项目(2024),隶属于同济大学王华宁教授科研/教学团队。聚焦“极端力学”问题的数值与解析方法,主要研究方向为多物理场耦合问题的数值/解析理论、多场耦合有限元软件开发、无网格法计算力学、工程力学(核废料处置库/月球建造/侵彻/爆炸)等。

  • 现主持国家自然科学基金1项(青C)、省部级项目2项、军工企业委托项目1项;近3年,骨干参与国家重点研发计划课题1项、核废料处置相关的欧盟H2020项目2项、国际合作的核废料处置项目1项。共发表期刊论文55篇,其中SCI论文44篇;以第一/通讯作者身份在J. Rock. Mech. Geotech.、Tunn. Undergr. Sp. Tech.、Int. J. Rock. Mech. Min.、Can. Geotech. J.等权威期刊发表SCI论文18篇。获发明专利和软件著作权授权各1项。近3年,在国际/国内相关学术会议作分会场邀请报告6次。

  • 曾获西班牙政府部门工作许可,任职于加泰罗尼亚理工大学(2021-2023);曾受欧盟第七框架人才交流项目资助,以访问学者身份在西班牙交流(2015)。曾获加泰罗尼亚理工大学优秀博士论文奖(Special Doctoral Award)。现担任中国岩石力学与工程学会岩体物理数学模拟专业委员会副秘书长、委员;中国岩石力学与工程学会工程安全与防护分会理事;中国大坝工程学会水工岩石力学专业委员会第一届委员会委员。担任捷克国家自然基金函评专家、EUROCK 2024学术委员会委员、《Deep Underground Science and Engineering》青年编委、《三峡大学学报(自然科学版)》青年编委。

工作经历

  • 2023.08–至今,同济大学,航空航天与力学学院,特聘研究员

  • 2017-2021/2021-2023,加泰罗尼亚理工大学,博士/博士后(合作导师:英国/西班牙两院院士A. Gens)

主要研究方向

  • 1. 计算力学:多尺度多物理场耦合数值理论及计算方法

  • 针对工程与材料领域软件关键核心技术,突破工业软件开发中的基础科学问题和共性基础算法,发展了多物理场耦合数值理论、构建了数据驱动本构模型,拓展了有限元-离散元耦合算法、无网格等方法的数值应用。相关成果可用于多尺度多场耦合问题的研究及应用。

  • 2. 黏-弹塑性理论:固体力学边值问题求解

  • 针对能源岩土工程问题,发展了适用于流变和弹塑性岩体中支护隧道力学分析的解析方法,可用于快速实现关键量的预测并揭示参数的定量影响。针对流变岩体和应变软化的弹塑性岩体分别采用复变函数方法和分圆环的有限差分法得到解析解(和半解析解)。同时,针对孔口问题开展了大量数值研究,并结合机器学习方法开展了数据相关性分析。基于XGBoost、Naive Bayes、Random Forests和KNN等不同机器学习算法,建立了数据驱动预测模型。

  • 3. 国家战略:数值计算服务国家重大工程

  • 发展的先进数值计算方法和数值/解析理论,被拓展应用于国家重大工程的分析中,主要包括军工项目(侵彻/爆炸)、深地能源处置(多场耦合行为/长期稳定性)、极端环境未来实验室(月球熔岩管道力/热力耦合行为)。

近5年科研和教学项目

  • 国家自然科学基金(青C),高放废物处置库的长期温-压-力耦合行为和破坏预测的研究,30万,主持,2025-2027

  • 上海领军人才项目,60万,主持,2023-2029

  • 上海市启明星扬帆计划,北山花岗岩地质处置库开挖扰动下多场耦合行为机制研究,20万,主持,2024-2027

  • 国际数值模拟与计算中心,“多场耦合数值软件CODE_BRIGHT开发”,10万欧/年,骨干参与,2017-至今

  • 军工项目,XJH20240002,22万,主持,2024-2025

  • 同济大学2025年智慧课程(弹性力学),骨干参与,3万,2025-2026

  • 教育部产学合作协同育人项目(231106517012345): CAE在理论力学教学中的应用, 参与,5万,2023 - 2025

  • 上海高峰高原学科建设-飞行器力学与控制学科建设:结构设计-制造仿真软件工程,参与,2023-至今

  • 国家重点研发项目,黄土高原区域-流域-斜坡地质灾害多尺度协同智能预警系统,参与,2023-至今

  • 国家自然科学基金(面上项目),骨干参与,2023-2026

  • 军工项目,XJH20230215,28万,骨干参与,2023-2024

  • 国际核废料管理合作项目DEvelopment of COupled models and their VALidation against Experiments(DECOVALEX 2023),骨干参与,2021-2023

  • 欧盟H2020核废料管理项目European Joint Programme on Radioactive Waste Management, 骨干参与,2021-2023

  • 欧盟H2020项目 ‘Bentonite mechanical evolution’ -H2020-745942-BEACON,参与,2021-2023

荣誉和奖励

  • 上海市启明星扬帆计划,2024

  • 上海市海外高层次人才计划,2022

  • 加泰罗尼亚理工大学优秀博士论文奖,2023

  • 捷克国家自然基金评审专家,2023

授课课程

  • 弹性力学A,万物力学,理论力学B

学术成果

2025-至今:

  • Huaning Wang, Yimiao Wei, Fei Song*, Alfonso Rodriguez-Dono, Mingjing Jiang. Fully Coupled Hydro-Mechanical Modelling of Heterogeneous Loess Slopes Under Extreme Rainfall Conditions. International Journal of Applied Mechanics. 2025.

  • Huaning Wang, Ertai Wang, Fei Song*, Wuyang Wang, Alfonso Rodriguez-Dono. Thermo-mechanical analysis of non-circular deep tunnels: from analytical solutions to its application in shape optimization. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2025.

  • Fei Song*, Antonio Gens, Stefano Collico, Huaning Wang. Fully coupled THM behaviour of argillaceous rocks subject to excavation and thermal loading. Canadian Geotechnical Journal. 2025, 62: 1-24.

  • Fei Song*, Antonio Gens, Stefano Collico, Carlos Plúa, Gilles Armand, Huaning Wang. Analysis of short- and long-term coupled THM behaviours in argillaceous rock for nuclear waste disposal. Geomechanics for Energy and the Environment. 2025, 42: 100660.

  • Fei Song*, Antonio Gens, Stefano Collico, Huaning Wang. Numerical Investigation of THM Behavior in Anisotropic Poroelastic Media: From Element Test to Geological Disposal Applications. Geomechanics for Energy and the Environment. 2025, 41, 100653.

  • Fei Song, Antonio Gens*, Stefano Collico, Dragan Grgic, Huaning Wang. Fully coupled THM constitutive model for clay rocks: formulation and application to laboratory tests. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2025, 17: 1941-1960.

  • Huaning Wang, Qian Liu, Fei Song*, Ruicong Fu, Mingjing Jiang. Analytical solutions of two-liner tunnels constructed in time-dependent plastic rocks considering loading-unloading stress paths. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2025, 186, 106017.

  • Huchen Duan, Huaning Wang, Mingjing Jiang, Fei Song, Yongheng Yang. Time-Dependent Plastic Analytical Solutions for Spherical Cavity Considering Loading-Unloading Paths and Temperature Effects. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2025.

  • Xianzhuang Ma, Yujing Jiang, Fei Song, Hongbin Chen. Numerical investigation of gas and sand production from hydrate-bearing sediments: A density-based sand migration approach. Computers and Geotechnics. 2025, 190: 107680.

  • Guangshang Zeng, Huaning Wang, Fei Song, Mingjing Jiang, Alfonso Rodriguez-Dono, Fengyong Lv. Analytical solution of displacement and stress induced by the sequential excavation of shallow twin noncircular tunnels in viscoelastic rock. International Journal of Geomechanics. 2025.

  • Manuel A.González-Fernándeza, Ignacio Pérez-Rey, Leandro Alejano, Fei Song, José Muralha, Jennifer J. Day, Anna Giacomini. Understanding the anisotropic stress-strain behavior of heterogeneous slate in uniaxial compressive strength testing. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.

  • Eric Simo*, Christophe de Lesquen, Rocio Paola Leon-Vargas, Minh-ngoc Vu, Simon Raude, Ginger El Tabbal, Arnaud Dizier, Suresh Seetharam, Asta Narkuniene, Frédéric Collin, Hangbiao Song, Antonio Gens, Fei Song, Alexandru-Bogdan Tatomir, Thomas Nagel, Jörg Buchwald, 2025. THM-modelling benchmark initiative on the effects of temperature on the disposal of heat-generating radioactive waste in clay formations. Acta Geotechnica. 20, 1621-1642.

  • Sheng Zhang, Alfonso Rodrigeuz-Dono, Fei Song, Zilong Zhou. Time-dependent tunnel deformations: Insights from in-situ tests and numerical analyses. Tunnelling and Underground Space Technology. 2025, 157, 106319.

  • 吴嘉园,王华宁*,宋飞,胡韬,蒋明镜. 考虑能源土软化特性及钻采全过程的井壁稳定半解析模型, 岩土力学, 2025.

  • 李世超, 宋飞*, 王华宁*, 段虎辰, 蒋明镜. 能源供给条件下月球熔岩管道温度场的数值预测, 力学季刊,2025.

  • 王华宁, 魏奕淼, 宋飞*, 王浩淼, 蒋明镜. 考虑非均质特性的黄土边坡稳定性分析, 工程力学, 2025.

  • 林来浩, 段虎辰, 王华宁*, 宋飞*, 蒋明镜. 黏土岩中支护隧道应变局部化演化机制的数值研究, 矿业科学学报, 2025.

课题组经费充足,鼓励国际交流合作与原创性探索。欢迎具有工程力学、计算力学、固体力学等背景的有志学子联系报考。