教育经历/Education

• 2016.09-2021.06，中国矿业大学，    博士

• 2018.11-2020.11，德国波鸿鲁尔大学， 联合培养博士

• 2012.09-2016.06，中国矿业大学，    学士

工作经历/Employment

• 2024.09-至今，同济大学，航空航天与力学学院，助理教授

• 2021.07-2024.09，同济大学，博士后

主要研究方向/Research Interests

• 1、多相多场耦合理论及数值计算方法

   结合有限元法、有限体积法、近场动力学、离散元等方法，建立了单相流/多相流体渗流模型，构建了固液相变、流固两相流数值计算模型，提出了离散裂缝-孔隙介质热-流-固-化多场耦合数值计算方法。

• 2、多尺度表征方法

   形成了以“细观尺度-宏观尺度-工程尺度”为主线的创新成果，探明了细观尺度固体结构变形演化机理，建立了宏观尺度裂缝任意扩展与分叉追踪数值方法，提出了工程尺度高效插值算法和自适应模型，实现了计算规模和存储量随尺度增大由幂级数转变为线性增长，成果被编入研究生教材《地下结构计算理论》。

• 3、复杂环境下的工程结构灾变机理

   聚焦我国深地深海能源储采工程、碳利用与封存等方向的应用场景，围绕水力压裂、支撑剂运移等过程中的工程风险和诱发地震工程灾害，探索流体驱动下的工程结构破裂特性与失稳演化规律，发展物理数据双驱动数值模拟方法，为防灾减灾数字化及智能预报提供理论支撑。

主讲课程/Courses Teaching

工程力学I，力学原理（英）

代表性论文

• Xiao Yan, Haitao Yu, Hongwen Jing. Effect of mineral dissolution on fault slip behavior during geological carbon storage, Computers and Geotechnics, 2024, 173:106520.

• Xiao Yan; Haitao Yu, Hongwen Jing. Numerical investigation of the stress regime effect on injection-induced fault reactivation and associated seismicity. Computers and Geotechnics, 2024, 169: 106251.

• Xiao Yan, Haitao Yu. Numerical simulation of hydraulic fracturing with consideration of the pore pressure distribution based on the unified pipe-interface element model. Engineering Fracture Mechanics, 2022, 275: 108836.

• Haitao Yu*, Xiaokun Hu, Antonio Bobet, Xiao Yan*. A nonlocal hybrid model for elasto-plastic fracture of rock-like materials. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2024, 424: 116884

• Xiao Yan, Haitao Yu, Zhiwei Chen, Wei Jiang, Tingting Li. A multiscale analysis of adjacent fault dislocation mechanism induced by tunnel excavation based on continuous-discrete coupling method. Tunnelling and Underground Space Technology, 2023, 140:105263.

期刊论文列表

• Xiao Yan, Haitao Yu, Peng Zhang. Evolution of multi-cluster fracturing in high-density layered shale considering the effect of injection scheme. Petroleum Science, 2025, 22: 2109-2122

• Haitao Yu, Gai Zhang, Xiao Yan*. Numerical analysis of phase transition effects on CO2 leakage along a fault during geologic carbon storage. Journal of CO2 Utilization, 2025, 101: 103193

• Xiao Yan, Haitao Yu, Peng Zhang. Evolution of multi-cluster fracturing in high-density layered shale considering the effect of injection scheme. Petroleum Science, 2025, 22: 2109e2122

• Xiao Yan, Zizheng Sun, Qianqian Dong. The unified pipe-interface element method for simulating the coupled hydro-mechanical grouting process in fractured rock with fracture propagation, Engineering Fracture Mechanics, 2021, 256: 107993.

• Xiao Yan, Di Wang, Haitao Yu. Influence of unsealed high-density bedding plane characteristics on hydraulic fracture propagation in shale oil reservoir, Computer modeling in Engineering & Sciences,2024,140(3): 3051-3071.

• Xiao Yan, Zizheng Sun, Shucai Li, Rentai Liu, Qingsong Zhang, Yiming Zhang. Quantitatively assessing the pre-grouting effect on the stability of tunnels excavated in fault zones with discontinuity layout optimization: A case study. Frontiers of Structural and Civil Engineering, 2019, 13(6): 1393-1404.

• Xiao Yan, Zizheng Sun, Shucai Li, Weimin Yang, Yiming Zhang. Evaluation of effectiveness of CO2 sequestration using portland cement in geological reservoir based on unified pipe-network method, Energies. 2020, 13(2): 387.

• Yuhang Zhao, Xiao Yan*, Yiming Zhang. Damage Analysis of 3D Masonry Structures Under Explosion Shock Waves Based on the CDEM. KSCE Journal of Civil Engineering.

• Siyao Wang, Jingtao Hu, Zhiyuan Sun, Yuan Gao, Xiao Yan*, Xiang Xue*. Efficiency and Mechanism of Surface Reinforcement for Recycled Coarse Aggregates via Magnesium Phosphate Cement. Materials, 2024, 17, 122.

• Zizheng Sun, Xiao Yan, Weiqi Han, Guowei Ma, Yiming Zhang. Simulating the filtration effects of cement-grout in fractured porous media with the 3D unified pipe-network method. Processes, 2019, 7(1): 46.

• Zizheng Sun, Xiao Yan, Rentai Liu, Zhenhao Xu, Shucai Li, Yiming Zhang. Transient Analysis of Grout Penetration With Time-Dependent Viscosity Inside 3D Fractured Rock Mass by Unified Pipe-Network Method. Water, 2018, 10(9):1122.

• Siyao Wang, Zhiyuan Sun, Yuan Gao, Xinyang Xu, Xiao Yan, Shaofeng Zhang. Effect of surface treatment by mineral admixture-magnesium potassium phosphate cement on the mechanical properties, durability, and microstructure of recycled aggregate concrete. Developments in the Built Environment, 2024, 17: 100377.

• Qianqian Dong, Jie Wu, Zizheng Sun, Xiao Yan, Yiming Zhang. Applying the cracking elements method for analyzing the damaging processes of structures with fissures. Applied Sciences, 2020, 10(20), 7335.

• Onyedika Anthony Igbokwe, Jithender J. Timothy, Ashwani Kumar, Xiao Yan, Mathias Mueller, Alessandro Verdecchia, Günther Meschke, and Adrian Immenhauser. Impact of stress regime change on the permeability of a naturally fractured carbonate buildup (Latemar, the Dolomites, northern Italy).Solid Earth, 2024,SE:15(7) :763-787.

• 闫晓;靖洪文;孙子正;蔚立元;张一鸣. 统一管道–界面单元法的构建及其在水力压裂模拟中的应用,岩石力学与工程学报, 2022, 41(02): 305-318

• 禹海涛，李婷婷，陈志伟，闫晓*. 考虑破碎带节理分布特征的隧道开挖诱发近断层错动随机性分析, 岩土工程学报, 2024,46(4), 746:754--2

• 禹海涛，张改，闫晓*. CO2封存诱发近断层活化机制研究进展综述.华侨大学学报（自然科学版）, 2024, 45（2）:136-149

• 禹海涛，张改，闫晓*，姜文河，王海波，李栓. 天然裂缝影响下干热岩水/Sc-C02压裂机理数值研究[J]. 岩土力学，2026

专利和软件著作权

• 一种面向近断层工程扰动诱发地震的数物耦联试验方法，中国，申请号：2023117531897（专利）

• 模拟水力压裂过程的统一管道-界面单元数值软件 V1.0, 2022SR0432878，原始取得，全部权利，2022-4-6 （软著）

• 基于统一管网法的三维裂隙岩体浆液扩散数值模拟软件 V1.0,2022SR0432877，原始取得，全部权利，2022-4-6（软著）

• 裂隙岩体CO2相变-渗流-传热全耦合数值模拟软件V1.0, 2024SR1433663，原始取得，全部权利，2024-9-26 （软著）

• 非局部弹塑性断裂模拟软件V1.0，2024SR1429942，原始取得，全部权利，2024-9-26 （软著）

• 连续-非连续统一非局部计算力学教学模拟软件[简称：CDDS]V1.0，2024SR1738173，原始取得，全部权利，2024-11-8 （软著）

• 三维裂隙岩体热-流-固-化多场耦合裂缝扩展模拟软件V1.0, 2025SR1812273,原始取得，全部权利，2025-09-18 （软著）

• 一种固定式智能测斜仪及系统，2019-2-15，中国，ZL201821302352.2 （专利）

• 一种固定式智能测斜仪及系统，2019-2-15，中国，ZL201821302352.2 （专利）

• 一种用于地质构造三维定位的智能骨料及注浆系统， 2019-3-22，中国，ZL201821302355.6 （专利）

科研项目

• 国家自然科学青年基金C类，42307209, 考虑局部相变效应的页岩超临界CO2压裂裂缝扩展机理研究，2024-01至2026-12，主持

• 中国科学技术交流中心，国家重点研发计划-政府间国际科技创新合作，2025YFE0125500，  中（欧）希地下空间抗震减灾联合实验室, 2025-12 至 2028-11, 课题负责人

• 中国科学技术交流中心，国家重点研发计划-政府间国际科技创新合作，2022YFE0128400，二氧化碳地质封存储层岩石破裂动态演化规律与地震触发机制, 2023-01至2024-12, 课题负责人

• 青海省基础研究项目， 应用基础研究，2024-0301-ZJC-0111，干热岩超临界CO2热-流-固多场耦合压裂造缝机理研究，2024-01至2025-12，主持

• 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，开放基金，SKLGDUEK2211，三维裂缝性岩体超临界CO2压裂裂缝扩展机理研究，2022-11至2024-10，主持

• 中国博士后科学基金，面上资助，2022M712425，裂隙岩体超临界CO2压裂缝网形成机理数值研究，2022-06至2024-06，主持

• 上海市科学技术委员会，浦江人才计划，2022PJD076, 二氧化碳地质封存储层岩体破裂演化机理与渗透特性研究，2022-11至2024.10，主持

• 同济大学“中央高校基本科研业务费”专项资金，22120230420，面向跨断层重大基础设施的大地震危险性分析关键技术，2023.08-2023.11，主持

• 国家重点研发计划项目，川藏铁路隧址区强震活动断裂带场地效应特征与隧道韧性设计理论及关键技术，2022YFB2302100，2023-04至2026-03，参与

• 山东省科学技术厅，山东省重大科技创新工程，2019JZZY010428，超大断面隧道智能一体化盾构机关键技术与装备产业化课题，超大直径盾构-土岩-隧道结构动态作用机理，2019-01至2021-12，参与

• 国家自然科学基金委员会，面上项目，52378407，TBM-裂隙岩体相互作用的互馈机理和互馈智能感知方法研究，2024-01至2027-12，参与

• 国家自然科学基金委员会，面上项目，52278408，循环热力作用下压气储能洞室裂隙围岩破裂演化机制与止裂控制，2023-01至2026-12，参与

• 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，国家能源页岩油研发中心开放基金课题，33550000-22-ZC0613-0365，纹层状页岩压裂缝网形成机理及压裂效果评价方法研究，2022-12至2024-11，参与

校内外学术兼职

• 国际地质灾害与减灾协会（ICGDR）“断层地质灾害及诱发地震”专业委员会，秘书长

• 美国岩石力学与工程学会（ARMA）“地下储存及利用技术委员会”多场耦合小组组长

• 世界交通运输大会隧道工程学部“特殊岩土与不良地质隧道设计”技术委员会，委员

• 国际期刊《Rock Mechanics Bulletin》青年编委

• 国际期刊《Deep Resource Engineering》青年编委

• 国际期刊《Energy Geoscience》青年编委

• 中国岩石力学学会（CSRME）低碳能源岩石力学与工程专业委员会，委员

国际学术会议报告

• 专题报告，the 2nd International Symposium on Deep Resources Engineering，2025-6-01

• 专题报告，the 5th Badong International Geohazards Symposium (BIGS 2025)， 2025-5-18

• 专题报告，the 5th International Society of Environmental Geotechnology Intermediate Symposium & High-Level Forum on Environmental Geo-Engineering，2024-11-17

• 专题报告，the 14th Congress of the International Association for Engineering Geology and the Environment，2023-09-25

• 专题报告，the 57th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium，2023-06-27

学术期刊审稿

担任Tunnelling and Underground Space Technology、Engineering Failure Analysis、International Journal of Greenhouse Gas Control、Results in Engineering等逾十本国际期刊审稿人

荣誉和奖励

• 上海市自然科学奖二等奖，2024

• 中国交通运输协会科技进步奖一等奖，2024

• 中国科技产业化促进会科学技术奖一等奖，2024

• 美国岩石力学学会“未来领袖奖”，2025

• 上海市浦江人才计划，2022

• 上海市超级博士后，2021

• 优秀博士学位毕业论文，中国矿业大学，2022

• Honorable Mention Award in International Numerical Modeling Contest of Rock Mechanics and Engineering, ISRM DDA Commission，2021