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本方向经过近年的发展和积累已经形成了稳定的学术梯队，拥有开展相关研究的试验设备与计算设施。近年来，学科群在该研究方向，在国内外首先建立了：1）基于解剖结构的2-D自由人膝关节生物力学模型；2）基于解剖结构的2-D三体（髌骨－股骨－胫骨）自由人膝关节生物力学模型；3）基于解剖结构的3-D自由人膝关节刚性咬合的生物力学模型；4）基于解剖结构的3-D自由人膝关节弹性咬合的生物力学模型；5）人体下肢运动的生物数学模型、生物运动模型、生物动力模型；6）人膝关节3-D三体（髌骨－股骨－胫骨）咬合的约束条件；7）人腿受撞击作用时的生物动力模型等。并先后在国内外学术期刊及学术会议上发表研究论文52篇，其中SCI和EI检索17篇。在生物关节力学及骨力学研究领域,先后承担完成了国家自然科学基金项目一项，作为项目主持人完成河北省自然科学基金和河北省博士基金项目各一项，现主持承担山东省自然科学基金项目、山东省教委专项基金及横向研究项目等。其中2000年主持完成的河北省自然科学基金项目，经河北省科技厅组织鉴定，结论为国际领先。在生物形体虚拟模型技术研究及工程应用领域，主持完成和承担了国家产学研工程重点项目及新加坡教育部和科技局的研究项目，并获得北京国际发明展览会银奖及新加坡工程师协会价值奖等。
岩土力学是固体力学的重要分支之一，主要解决在岩土体中建造各类建筑物、构筑物及相关设施中存在的力学问题。虽然经过人们的不断努力，基本形成了岩土力学的理论框架，但由于岩土体这一特殊介质本身的复杂性，尚是一个正在发展与完善的固体力学分支。
本研究方向近年在复杂加卸荷边坡工程稳定性理论及应用研究、地层沉陷与地下结构工程、地下结构失稳突变理论预测方面取得系列研究成果。在复杂加卸荷边坡工程稳定性理论及应用研究方面，针对很多地下岩土工程存在的开挖卸荷导致的工程失稳等问题，克服了一般仍沿用材料力学加载实验方法确定地下结构工程外载时与实际应力路径不符的问题，提出了提出预测开挖卸荷导致岩土体的失稳破裂的理论与判据。在地层沉陷非线性理论与应用研究方面，研究和提出了地层沉陷的非线性机理和规律；在岩体力学与突变理论研究方面，将传统的岩体力学解析方法与突变理论结合，并克服了一般研究多采用尖点突变模型与实际状况不符的弊端，对各种地下工程与结构提出了符合实际的折叠突变模型，该模型很好地解释了一系列地下岩体工程失稳机理。
研究方向：
1、生物力学；
2、岩土力学
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