简介

刘启明，工学博士，教授，2021年11月以“启航岗A”人才引进开云官方网页版官网工作。主要研究方向包括先进设计理论与方法、特种装备可靠性技术、外骨骼机器人研制、电子元器件失效机理与冲击防护等。先后承担或负责国家自然科学基金“叶企孙”、国家基础科研、J-K-W 173基础加强、Z-F共用技术、国家自然科学基金面上项目、中央引导地方科技发展项目等国家级、省部级项目或课题20余项，合计获批科研经费2500余万元，其中纵向经费2000余万元。出版学术专著1部，发表学术论文近40篇，获批或申请国家发明专利50余项，授权发明专利近20项，登记软件著作权10余项。拥有到B器工业集团202所等国家部委、集团院所多次挂职的经历，担任《计算力学学报》、《兵器装备工程学报》、《强度与环境》等多个核心期刊青年编委、多个顶级期刊审稿人、多个项目评审专家，多次受邀参加国际学术会议并作主旨报告。

教育工作经历

2026-01—至今，河北工业大学，开云官方网页版官网，教授

2023-01—至今，中国兵器工业集团，西安机电工程研究所，技术专家

2021-11—2026-01，河北工业大学，开云官方网页版官网，副教授

2018-11—2021-10，河北工业大学，电气工程学院，讲师/师资博士后

2014-09—2018-06，湖南大学，机械工程，博士

2012-09—2014-06，湖南大学，机械工程，硕士

2008-09—2012-06，湖南大学，机械设计制造及其自动化，学士

研究方向

主要研究方向包括先进设计理论与方法、特种装备可靠性技术、外骨骼机器人研制、电子元器件失效机理与冲击防护等。

研究成果

1.主持及参与的科研项目（部分）

[1]    国家基础科研重点项目，外骨骼仿生结构设计与人机共融控制技术研究，790万元，在研，项目执行人、第二主研人、课题负责人

[2]    国家基础科研重点项目，可靠性设计与评估方法研究，500万元，在研，项目执行人、第二主研人、课题负责人

[3]    国家自然科学基金联合重点项目，外骨骼系统力传递机理与助力效能综合评估方法研究，259万元，在研，项目执行人、第二主研人、课题负责人

[4]    J-K-W基础加强重点项目，瞬态冲击机理研究，2400万元，结题，课题执行人

[5]    Z-F共用技术重点项目，振动抑制设计，350万元，结题，课题负责人

[6]    京津冀基础研究合作专项，面向环咽肌失弛缓症手术机器人创新设计与安全精准注射技术研究，60万元，在研，课题负责人

[7]    国家自然科学基金面上项目，外骨骼多重耦合系统动力学建模与人机相容可靠性设计方法，50万元，在研，主持

[8]    国家自然科学基金青年基金项目，多源不确定条件下移乘护理机器人多椭球传播分析方法与可靠性研究，25万元，结题，主持

[9]    中国博士后基金特别资助项目，康复助力复合型外骨骼人机耦合系统关键问题研究，18万元，结题，主持

[10]中央引导地方科技发展资金项目，助力康复型外骨骼机器人仿生构型设计与系统可靠性研究，70万元，结题，主持

[11]河北省自然科学基金青年基金项目，基于不确定性反问题理论的创伤性颅脑损伤可靠性评价准则与方法研究，6万元，结题，主持

[12]中国博士后基金面上项目，多源不确定条件下柔性助行外骨骼机器人关键技术研究，8万元，结题，主持

[13]河北省高层次人才资助项目，多源不确定条件下老人行走助力外骨骼共融系统的可靠性优化设计，3万元，结题，主持

[14]国家重点实验室开放基金项目，基于计算反求技术的颅脑损伤预测方法研究，5万元，结题，主持

[15]国企合作技术开发项目，外骨骼机器人关键技术及应用研究，540万元，在研，主持

[16]国企合作技术开发项目，作用于转子制动环的盘车装置研制，79万元，在研，主持

[17]国企合作技术服务项目，无铅焊料疲劳寿命标定，36万元，结题，主持

[18]合作技术开发项目，特种装备用钛合金薄壁圆筒精密加工及可靠性分析与装备研发，50万元，在研，主持

2.代表性论著(部分)

[1]    刘启明. 复杂机械系统不确定性分析方法及其工程应用. 北京：科学出版社, 2022.

[2]    Liu Q.M, Ni T.C, Han X, et al. A generalized sensitivity analysis method based on variance and covariance decomposition of summatory functions for multi-input multi-output systems. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2021, 385，114009.

[3]    Liu Q.M, Dai Y.X, Han X, et al. A non-probabilistic uncertainty analysis method based on ellipsoid possibility model and its applications in multi-field coupling systems. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2021, 385, 114051.

[4]    Liu Q.M, Liu J, Wu X, et al. An inverse reconstruction approach considering uncertainty and correlation for vehicle-vehicle collision accidents. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2019, 60(2): 681-698.

[5]    Liu Q.M, Wu X, Han X, et al. Sensitivity analysis and interval multi-objective optimization for an occupant restraint system considering craniocerebral injury. Journal of Mechanical Design, 2020, 142(2): 024502.

[6]    Liu Q.M, Liu J, Wu X, et al. Evaluation and prediction of diffuse axonal injury based on optimization strategy in vehicle collision accidents. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2019, 60(4): 1491-1508.

[7]    Liu Q.M, Li Y, Cao L, et al. Structural design and global sensitivity analysis of the composite B-pillar with ply drop-off. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2018, 57(3): 965-975.

[8]    Liu Q.M, Liu J, Guan F, et al. Identification of the visco-hyperelastic properties of brain white matter based on the combination of inverse method and experiment. Medical & Biological Engineering & Computing, 2019, 57(5): 1109-1120.

[9]    Liu Q.M, Tong N.C, Han X. A global sensitivity analysis method for multi-input multi-output system and its application in structural design. International Journal of Computational Methods, 2021, 2141005.

[10]Liu Q.M, Wu X.F, Tong N.C. Assessment and Prediction of Acute Subdural Hematomas in Vehicle Collision Accidents. International Journal of Crashworthiness, 2022, 27(5): 1444-1459.

[11]Liu Q. M, Wang S, Dai Y. X, Wu X. F, Guo S. J, Su W. H*. Two-dimensional identification of lower limb gait features based on the variational modal decomposition of sEMG signal and convolutional neural network. Gait & Posture, 2025, 117: 191-203.

[12]Yang W. L, Liu, Q.M(*), Li T, Han X. Establishment of the damage tolerance criterion of projectile-borne electronics in the high-g extreme environment. Theoretical and Applied Mechanics Letters, 2026, 100653

[13]Guo, X. D, Liu, Q.M(*), Han, X, Li T, Jiang B. A, Cai C. W. et al. High-precision numerical modeling of the projectile launch and failure mechanism analysis of projectile-borne components. Applied Mathematics and Mechanics English Edition. 2025, 46: 885-906.

[14]Liu J, Liu Q.M(*), Han X, et al. A new global sensitivity measure based on derivative-integral and variance decomposition and its application in structural crashworthiness. Structural and Multidisciplinary Optimization, 2019, 60(6): 2249-2264.

[15]Tong N, Liu Q.M(*), Han X, Wu X, and Zhang Z. Uncertainty Analysis and Sensitivity Estimation on an Artillery External Ballistic System. ASME-Journal of Mechanical Design, 2022; 144(10): 101702.

3.发明专利和软著(部分)

[1]    刘启明; 郭新丹; 姜天涯; 韩旭; 郭士杰. 一种刚柔耦合可穿戴式助行外骨骼系统, 2021-04-13, 中国, 202021905930.9.

[2]    刘启明; 代玉星; 李子瑞; 郭士杰. 一种用于外骨骼机器人使役环境中楼梯识别方法, 2022-08-12, 中国, 202210577893.0

[3]    刘启明; 郭新丹; 李涛; 郭士杰. 一种基于人体下肢肌肉力学特性的助力外骨骼控制方法, 2023-09 14, 中国, 202311183716.5

[4]    刘启明; 杨晨旭; 李涛; 郭士杰; 王旭升. 一种应用于外骨骼机器人控制参数实时优化方法, 2023 09-19, 中国, 202311206709.2

[5]    刘启明; 赖志鹏; 曹星星; 张俊飞. 一种用于搬运助力的上肢外骨骼系统, 2025-09-02, 中国, 202510884332.9

[6]    韩旭; 刘启明; 代玉星; 佟妮宸. 一种多输入多输出复杂系统的全局敏感性分析方法, 2022-6-10, 中国, 202110080827.8

[7]    韩旭; 刘启明; 吴兴富; 佟妮宸; 郭士杰. 一种基于高斯多椭球模型的机器人系统可靠性分析方法, 2024-03-01, 中国, 201911181854.3

[8]    刘启明; 杨晨旭; 吴兴富. 复杂系统高维参量重要性的综合评估系统V1.0, 2022SR0759617, 原始取 得, 全部权利, 2022-3-20

[9]    刘启明; 王思雨; 李涛; 韩旭; 史宝军. 弹载电子元件缓冲防护装置优化设计软件V1.0, 2023SR0737265, 原始取得, 全部权利, 2023-05-14

[10]刘启明; 唐宇辰; 李涛; 韩旭; 史宝军. 影响弹丸膛内运动的关键参数计算反求软件V1.0, 2023SR0910653, 原始取得, 全部权利, 2023-05-18

所获荣誉

第三届“我心目中的好导师”十佳奖称号、河北省高层次人才资助项目结题“优秀”、中国科技期刊卓越行动计划中文领军期刊《兵工学报》2025年度优秀审稿专家称号，指导研究生荣获校优秀学位论文，指导本科生在机械类比赛和毕业设计中获奖若干

学术兼职

《计算力学学报》、《兵器装备工程学报》、《失效分析与预防》、《火炮发射与控制学报》等多个核心期刊青年编委及学术会议分论坛主持人

联系邮箱：

q.m.liu@hebut.edu.cn

欢迎乐学善思、勤奋刻苦、踏实奋进、勇攀高峰的同学加入我们课题组。