|
邱流潮专业技术职务： 教授 行政职务： 主要研究方向： 学位： 博士 联系电话： 010-62736423 电子邮箱： qiuliuchao@cau.edu.cn |
|
|
|
10 访问 |
个人资料
专家类别
社会职务1.中国大坝工程学会大坝数值模拟专业委员会副主任委员 2.中国水利学会水工结构专业委员会委员 3.中国力学学会环境力学专业委员会特邀委员 4.中国颗粒学会颗粒计算专业委员会（筹）委员 5.国家自然科学基金委同行通讯评议专家 6.《Journal of Hydrodynamics》编委 7.《水动力学研究与进展》编委 8.中国能源研究会抽水蓄能专业委员会专家会员 9.中国水力发电工程学会会员 10.国际水利与环境工程学会（IAHR）会员 11.美国土木工程师学会（ASCE）会员 12.美国农业与生物工程师学会（ASABE）会员 13.中国力学学会计算力学专业委员会会员 14.中国仿真学会会员 15.中国颗粒学会会员 16.国际仿生工程学会 (ISBE)会员 教育经历
个人简介邱流潮，博士，教授，博士生导师。主要从事环境流体力学与颗粒流研究、水利工程数值建模与仿真研究、水工智能建造与先进材料研究。2003年获清华大学工学博士学位（水工结构工程）；2003-2006年上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院博士后研究员（计算流体力学）；2006年6月起先后任中国农业大学应用力学系讲师、副教授；2011年7月至2012年6月英国伯明翰大学化工学院访问学者（颗粒多相流研究）。2013年6月起先后任中国农业大学水利与土木工程学院副教授、教授。主持和参与了多项国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、国家重点实验室开放基金项目以及教育部中央高校基本科研业务费专项资金项目的研究。至今已在国内外著名学术期刊及学术会议发表论文100余篇，其中SCI/EI检索60余篇。获授权国家发明专利及实用新型专利、软件著作权20余项。
教学科研概况社会职务1.中国大坝工程学会大坝数值模拟专业委员会副主任委员 2.中国水利学会水工结构专业委员会委员 3.中国力学学会环境力学专业委员会特邀委员 4.中国颗粒学会颗粒计算专业委员会（筹）委员 5.国家自然科学基金委同行通讯评议专家 6.《Journal of Hydrodynamics》编委 7.《水动力学研究与进展》编委 8.中国能源研究会抽水蓄能专业委员会专家会员 9.中国水力发电工程学会会员 10.国际水利与环境工程学会（IAHR）会员 11.美国土木工程师学会（ASCE）会员 12.美国农业与生物工程师学会（ASABE）会员 13.中国力学学会计算力学专业委员会会员 14.中国仿真学会会员 15.中国颗粒学会会员 16.国际仿生工程学会 (ISBE)会员 活动动态研究领域① 环境流体力学与颗粒流(Environmental Fluid Mechanics and Granular Flows) 颗粒物质流动是自然环境中常见的复杂流动，如滑坡、泥石流和雪崩等，往往造成重大自 然灾害，严重影响和危害基础设施和生命安全。颗粒物质表现现出不同于流体或固体的力学特征，人们对颗粒物质物理力学特性的认识还远不成熟，2005年《Science》总结的125个科学难题中, 颗粒物质力学理论位列其中第43位。近二十年来吸引了力学、物理和工程科学等学科的广泛关注， 同时也被《中国学科发展战略-流体动力学》列为流体力学基础问题之一。课题组围绕自然环境颗粒物质的相变、失稳、大变形等复杂流动问题开展多尺度数值模型研究及其在环境环境流动和地质灾害中的工程应用： ● 颗粒材料流变行为及大变形运动的数值模型研究 ● 非牛顿颗粒悬浮液复杂流动细观数值模型研究 ● 微塑料颗粒在河流及土壤中的运移机理及多尺度耦合模型研究 ● 泥石流滑坡涌浪的产生机制及近场特征多尺度模拟研究 ② 水利工程数值建模与仿真(Numerical Modeling and Simulation for Hydraulic Engineering) 面向数字(孪生)水利工程建设，基于OpenMP及GPGPU硬件加速技术，开发基于物理驱动 模型(Physical-Driven Model, PDM)和数据驱动模型(Data-Driven Model, DDM)的高性能计算程 序，最终为极端环境下的水利工程建模与仿真提供理论支撑，主要内容包括： ● 数字灌区关键技术（精细化数值模型及智能传感技术）研究 ● 土石坝（堰塞坝）溃坝机理及过程模拟研究 ● 大体积混凝土坝温度及应力场智能预测模型研究 ● 泥石流及洪水时空演进过程实时仿真数值模型 ● 水工结构静动力快速有限元分析及安全评价模型 ③ 水工智能建造与先进材料(Intelligent Construction and Materials for Hydraulic Engineering) 基于纳米技术、仿生技术、增材制造技术以及智能仿真技术，开展低碳、智能化水泥基材 料及软物质材料研究，同时建立多尺度计算模型和开发高性能计算程序，用于复杂环境条件下的智 能材料失效行为的模拟，从而为智能材料的失效预测提供科学精准的判断依据，主要内容包括： ● 仿生(超)疏水高韧性水泥基复合材料研究 ● 水下混凝土增材制造(3D打印)技术研究 ● 低碳混凝土（堆石混凝土）技术研究 ● 寒区相变储热大体积混凝土材料研究 ● 智能水凝胶材料本构模型及大变形破坏模拟 ● 高性能水凝胶材料制备及工程应用 ● 多场多尺度计算材料模型研究 开授课程 本科生课程：近十年课程数据
科研项目 纵向项目
论文
科技成果 软件著作
荣誉及奖励
招生信息欢迎报考本课题组研究生！招生专业（0815水利工程）： （1）水利水电工程 （2）水工结构工程 招生对象： （1）博士生： 申请-考核制、公开招考、硕博连读和本科生直接攻博等多种方式招收博士生。 （2）硕士生： 招收全日制硕士生，愿意硕博连读者优先。 （3）优秀本科生： 欢迎学有余力的优秀本科生，提前加入本课题组，开展学生科研训练。 招生基本要求： 责任感强、积极向上、努力进取！ 欢迎水利工程、力学、计算机相关专业背景的同学加入本团队！ 联系方式： 请直接发送简历和成绩单等可证明研究能力的材料至 qiuliuchao@cau.edu.cn 毕业生去向： 赵凯丽(2023届博士)：国网新源控股有限公司 王洋(2023届博士)：交通运输部天津水运工程科学研究院 马硕(2023届硕士)：河北省水利技术推广中心 孟乐(2023届硕士)：长江勘测规划设计研究院 余舜尧(2022届硕士)：中国航天科技集团公司第九研究院 史喆奇(2022届硕士)：中国长江三峡集团有限公司山西分公司 田雷(2021届博士)：清华大学 李敬军(2020届博士)：中国水利水电科学研究院 杨永森(2020届博士)：中国水利水电科学研究院 游芬(2020届硕士)：中国水利电力对外有限公司 李莹(2020届硕士)：山东庆禹工程设计有限公司 魏婷(2019届硕士)：江西赣州市水利局 孙章浩(2019届硕士)：河北水利电力学院 罗今建(2019届硕士)：祖龙娱乐股份有限公司 刘晓东(2018届硕士)：中国农业大学水利与土木工程学院 杨婷婷(2018届硕士)：河北省水文勘测研究中心 郭丰华(2017届硕士)：山东黄河河务局 刘晓娇(2017届硕士)：中利环保股份有限公司 孟军(2017届硕士)：山东济宁市水利事业发展中心 汪娟(2016届硕士)：中国水利水电科学研究院 高文文(2016届硕士)：山东济南润土工程设计有限公司 刘佳节(2016届硕士)：北京市水务局 孙丽莹(2015届硕士)：重庆大学 田亚琪(2014届硕士)：中国农业大学 王珏(2013届硕士)：中国东方电气集团有限公司 硕士研究生
博士研究生
团队展示新闻报道2024 | 水院邱流潮教授课题组在水工智能建造研究方面取得进展中国农大新闻网讯 我校水利与土木工程学院邱流潮教授课题组在工程材料领域国际权威期刊《结构与建筑材料》( Construction and Building Materials ) 上发表了题为《陆上和水下3D混凝土打印：可建造性和层间粘结性的比较研究》（ 3D concrete printing in air and under water: a comparative study on the buildability and interlayer adhesion ）的研究论文。开展了陆上和水下原位3D混凝土打印的可建造性和层间粘结性的比较研究，揭示了水下3D混凝土打印可建造性提升以及层间黏结性劣化机理。
随着陆地资源紧缺以及生态水利建设需要，水下建造成为海洋新能源开发及生态修复的必经之路。传统水下混凝土施工方法，如导管法、水下泵送法等，通常存在施工周期长、施工成本高、精度控制难度大等问题，尤其是水流冲刷、混凝土离析和材料浪费等因素严重影响施工质量和效率。近年来，随着3D打印技术的不断发展，水下3D打印混凝土成为一种创新性解决方案，具有广泛应用前景，譬如，海洋人工珊瑚礁建造、海底管道修复以及海底抽水蓄能电站建造（图1）、沿海基础设施加固和桥梁修复等。因3D打印混凝土免模板施工、高度机械化、数字化精度管控，可降低建造成本高达60%左右，同时显著提升结构智能建造水平，促进建筑结构施工一体化。水下3D混凝土打印技术的应用将使得水工建筑进入智能化建造时代。
图1 水下3D打印混凝土应用:人工珊瑚礁 (左)、海底管道修复(中)、海底抽水蓄能电站(右) 3D打印作为第三次工业革命的重要标志，广泛应用于各个研究领域，成为改变未来的创造性技术。近年来，国内外陆上混凝土3D打印研究可谓如火如荼，但迄今为止，水下3D 打印混凝土的研究却鲜见报道，这是因为水下3D打印混凝土研究的理论涉及材料科学、流体力学、界面化学、3D打印技术原理和结构工程理论等，属于典型的交叉科学研究，十分具有挑战性。我校水利与土木工程学院邱流潮教授课题组，基于自行设计和加工的水下混凝土3D打印机（图2）开展了系列基础研究，取得了一些初步成果。
图2 水下混凝土3D打印机 (左)，水下3D打印混凝土X-CT测试 (右) 主要相关研究成果还包括在工程材料领域权威期刊《结构与建筑材料》( Construction and Building Materials ) 上发表的学术论文《抗冲刷混凝土在水下坍流度的实验研究》（ Experimental study on the slump-flow underwater for anti-washout concrete ）以及在工程技术领域权威期刊《建筑工程学报》( Journal of Building Engineering )上发表的学术论文《水下3D打印混凝土的力学性能与微观特性影响因素》（ Influential factors on mechanical properties and microscopic characteristics of underwater 3D printing concrete ）。 上述研究工作的第一完成单位为中国农业大学，合作单位包括交通运输部天津水运工程科学研究院以及中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室等。我校水利与土木工程学2019级博士研究生王洋同学为论文第一作者，目前王洋博士已入职交通运输部天津水运工程科学研究院进一步开展面向深海水下智能建造的混凝土3D打印技术研究，我校水利与土木工程学院邱流潮教授为唯一通讯作者。上述研究工作得到了国家自然科学基金(12172377, 11772351, 52001149, 52039005)以及国家重点研发计划(2022YFE0104500) 等项目的资助。 2023 | 水院邱流潮教授课题组在高疏水高韧性水泥基复合材料方面取得重要进展中国农大新闻网讯 我国水资源严重短缺，农业用水量又比较大，约占总用水量的60%以上，农田灌溉用水量约占农业用水量的90%，而农业用水普遍存在灌溉效率低和用水浪费严重的现象，平均农业灌溉水利用系数和渠系水利用系数都不到0.6，输水渠道渗漏是灌溉用水浪费的主要方面，特别是冻胀破坏已成为制约我国季节性冻土地区渠道衬砌防渗工程建设的关键问题，而我国季节性冻土地区分布比较广泛, 约占国土面积的60%，因而，提高季节性冻土地区渠道防渗抗冻胀能力，从而减少渗漏损失，降低地下水位，防止土壤盐碱化及沼泽化，有利于生态环境和低碳农业建设，促进水资源高效利用具有重要意义。提高渠道防渗抗冻胀能力的关键：一是改善混凝土衬砌结构的韧性，使之适应渠基土冻胀变形；二是阻止衬砌结构内外水分交换。 水院邱流潮教授课题组在高疏水高韧性水泥基复合材料方面取得重要进展。研究自然界荷叶超疏水表面（图1）的微观结构发现：荷叶表面分布着大量微米级的蜡质微乳突结构，每一个乳突上又分布着大量纳米级的细枝状结构，而且荷叶的表皮上存在许多的蜡质三维细管，这样的微纳米复合结构，致使荷叶表面具有优良的超疏水特性。受自然界荷叶超疏水表面的启发，课题组基于仿生二元（粗糙微结构+低表面能）协同理论对水泥基材料进行低表面能材料改性以及通过网状覆盖在结构表面构造微粗糙结构实现了水泥基材料表面和内部均具有优良疏水性能的整体疏水水泥基复合材料。同时，通过添加废弃橡胶颗粒（图2）来降低混凝土弹性模量，最终成功制备出低碳环保高疏水高韧性混凝土（图3），并建立了三维时间多松弛格子波尔兹曼模型从细观尺度揭示了混凝土疏水机理。实现了集防渗、抗冻胀及减阻于一体的渠道衬砌混凝土设计，为季节性冻土地区水资源高效利用提供了可行的新材料解决方案。
图1 自然界荷叶超疏水表面
图2 低碳环保橡胶混凝土
图3 高疏水高韧性水泥基复合材料 相关研究成果包括在工程材料领域权威期刊《结构与建筑材料》(Construction and Building Materials) 上发表的学术论文《整体疏水自密实橡胶混凝土的制备及性能研究》（Preparation and properties of integrally hydrophobic self-compacting rubberized concrete）、在工程技术领域权威期刊《建筑工程学报》(Journal of Building Engineering )上发表的学术论文《通过构造微结构表面增强水泥基材料疏水性:试验和数值模型研究》（Enhancing the hydrophobicity of cement-based materials by fabricating microstructured surfaces: Experimental and numerical study）以及在仿生科学领域最具影响力的学术期刊之一《仿生工程学报》(Journal of Bionic Engineering )上发表的学术论文《基于多松弛时间格子玻尔兹曼法的微结构疏水表面浸润特性数值模型研究》（Modeling the Wettability of Microstructured Hydrophobic Surface Using Multiple-relaxation-time Lattice Boltzmann Method） (图4) 等，同时获得两项国家发明专利授权(图5)。
图4 部分学术论文首页标题
图5 国家发明专利首页 相关研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划以及国家重点实验室开放基金的资助。课题主要参与人田雷同学完成了博士学位论文《整体疏水自密实弹性混凝土设计及性能研究》,并获得北京市普通高等学校优秀毕业生以及中国农业大学优秀毕业生称号，目前在清华大学作为博士后研究员进一步开展面向水资源高效利用的先进材料研究。 相关论文链接： https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.127641 https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106934 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124684 https://doi.org/10.1007/s42235-022-00204-1 课题组活动剪影！
（2017中秋聚餐）
（2020元旦聚餐） |
