学术身份

齐鲁青年学者

学术兼职

1. Materials Science in Additive Manufacturing (MSAM, IF 4.6), 编委会成员

2. Frontiers in Mechanical Engineering (IF 3.0), 副编辑

3. International Journal of Computer Integrated Manufacturing (IF 4.0), 客座编辑

4. Journal of Engineering Manufacture (IF 1.9), 客座编辑

5. Additive Manufacturing Frontiers, 青年编委

6. 多次担任世界计算力学大会(WCCM), 美国计算力学大会(USNCCM), 国际无人系统大会(ICAUS)等重要学术会议分论坛主席

7. 中国机械工程学会增材制造技术分会委员，中国图学学会智能工厂专业委员会委员，中国复合材料学会复合材料增材制造专业委员会委员

8. 山东省工业技术研究院增材制造协同创新中心共建负责人

9. NC, CMAME, CAD, AM等30余个国际期刊审稿人

国内外学习和工作经历

2006/09至2010/06：中南大学，机械设计制造及其自动化专业，学士学位

2010/09至2011/08：中南大学，机械工程专业，研究生

2011/09至2015/12：加拿大阿尔伯塔大学，机械工程专业，博士学位

2016/02至2016/09：加拿大阿尔伯塔大学 博士后

2016/10至2018/10：美国匹兹堡大学 博士后

2018/11至今：山东大学 教授

主讲课程

2017年，美国匹兹堡大学：ME 2087: Structural Topology Optimization for Additive Manufacturing

2018年至今，山东大学：Calculus, Linear Algebra, Computational Methods, Structural Topology Optimization: Theory and Applications 等全英文课程

研究领域

智能设计与结构拓扑优化，增材制造工艺与CAM系统，增减材复合制造技术

招生：

所指导学生多人获得国家奖学金，山东省优秀博士论文奖、山东省优秀硕士论文奖、山东省研究生创新成果奖，另有多人获得玲珑奖学金、海信奖学金、小松中日奖学金等高层次企业奖学金，多位同学获得国家留学基金委全额奖学金资助，赴加拿大阿尔伯塔大学等名校攻读博士学位。实验室参研的本科生多人保送至浙江大学、西安交通大学、哈尔滨工业大学等国内知名高校。

实验室每年招收博士研究生1人，硕士研究生3人，欢迎广大学子加入。同时，热忱欢迎本校本科生参与到实验室的科研活动中，共同助力国家智能设计与制造行业发展。

承担科研项目情况

1. 面向增减材复合制造的极小曲面点阵主动散热结构拓扑优化方法研究，国家自然科学基金面上项目，50万，2026-2029。

2. 复杂约束条件下飞行器压电智能复材结构拓扑优化设计方法，国家自然科学基金面上项目，48万，2025-2028。

3. 多种陶瓷材料的光固化增材连续成形理论、关键技术与装备，国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重点专项子课题，48万，2022-2025。

4. 面向增减材复合制造的结构拓扑优化方法研究，国家自然科学基金，30万，2022-2024。

5. 增减材超声微锻造一体化装备研发与示范应用，山东省重点研发项目（重大科技创新工程）课题，240.6万，2021-2024。

6. 主持国家级GF重点项目课题2项，一般项目2项。

7. 主持企事业单位委托课题多项，总经费超过400万。

8. 山东大学齐鲁青年学者人才建设经费，130万，2018-2023。

9. 主要完成人，Novel Computational Approaches to Address Key Design Optimization Issues for Metal Additive Manufacturing，美国自然科学基金项目（CMMI-1634261），35万美元，2016-2020。

近期主要的代表性论文、著作、专利

以第一作者/通讯作者身份发表 SCI 索引论文 60篇（ESI 高被引 7 篇，中科院1区论文25篇），谷歌学术引用超过 5000 次。

学术专著：

1. 刘继凯, 喻煌超. Topology optimization of multiscale lattice structures: theory, methods and programs. 2024.电子工业出版社, ISBN:978-7-121-48701-9

2. 刘继凯, 黄嘉奇. 大变形接触条件下的柔性机构拓扑优化方法. 2024. 吉林大学出版社，ISBN: 978-7-5768-3336-2

代表性论文（*通讯作者，#共同一作）：

1. Liang KX, Liu JK*, Xu SZ, Guo YF (2026) DGTO: Derivable geodesics-coupled topology optimization for multi-axis 3D printing of continuous fiber-reinforced spatial structures. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 448, article 118419. （中科院一区，Top期刊）

2. Guo YF, Xu SZ, Wang YF, Liu JK*, Ma YS*, Ahmad R* (2025) DGTO: Derivable geodesics-coupled topology optimization for multi-axis hybrid additive and subtractive manufacturing with curved layer generation. Additive Manufacturing, vol. 105, article 104786. （中科院一区，Top期刊）

3. Xu SZ, Liu JK*, He D, Tang K, Yaji K* (2025) Self-support structure topology optimization for multi-axis additive manufacturing incorporated with curved layer slicing. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 439, part B, article 117841. （中科院一区，Top期刊）

4. Xu SZ, Liu JK*, Yaji K, Lu L (2024) Topology optimization for hybrid additive-subtractive manufacturing incorporating dynamic process planning. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 431, article 117270. （中科院一区，Top期刊）

5. Huang JQ, Liu JK* (2024) Derivable Skeletons in Topology Optimization for Length Scale Control. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 421, article 116778.（中科院一区，Top期刊，ESI高被引）

6. Liu JK, Zhang CH, Zou B, Li L, Yu HC* (2024) Topology optimisation for vat photopolymerization 3D printing of ceramics with flushing jet accessibility constraint. Virtual and Physical Prototyping, vol. 19, article number: e2303717. （中科院一区，Top期刊，ESI高被引）

7. Liu PQ, Lu L, Liu JK* (2023) Path-driven shell lattices designed for continuous fiber reinforced 3D printing. Additive Manufacturing, vol. 78, article 103838. （中科院一区，Top期刊）

8. Zhang CH, Xu SZ, Liu JK*, Ma YS (2022) Comprehensive clustering-based topology optimization for connectable multi-scale additive manufacturing structures. Additive Manufacturing, vol. 54, pp. 102786. （中科院一区，Top期刊）

9. Xu SZ, Liu JK*, Ma YS (2022) Residual Stress Constrained Self-Support Topology Optimization for Metal Additive Manufacturing. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 389, pp. 114380. （中科院一区，Top期刊）

10. Xu SZ, Liu JK*, Zou B, Li QH, Ma YS* (2021) Stress constrained multi-material topology optimization with ordered SIMP method. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 373, 113453 (27 pages). （中科院一区，Top期刊）

11. Zheng YF, Liu JK*, Ahmad R* (2020) A cost-driven process planning method for hybrid additive-subtractive remanufacturing. Journal of Manufacturing Systems, vol. 55, pp. 248-263. （中科院一区，Top期刊）

12. Liu JK, Gaynor AT, Chen SK, Kang Z, Suresh K, Takezawa A, Li L, Kato J, Tang JY, Wang CCL, Cheng L, Liang X, To AC* (2018) Current and future trends in topology optimization for additive manufacturing, Structural and Multidisciplinary Optimization, vol. 57, pp. 2457-2483. （ESI高被引+热点论文）

代表性专利：

1. 一种基于多变量设计的点阵-实体复合结构拓扑优化方法，ZL202210602022.X

2. 面向增减材复合制造的增减交替工序自动规划方法及系统，ZL2021107050162

3. 一种基于极限各向异性点阵材料的结构拓扑优化方法，ZL2021106032523

4. 一种面向纤维增强结构的3D打印喷头路径优化方法，ZL2021102172981

5. 增材制造中多机床选用与结构拓扑构型的同步设计方法，ZL201910989283.X

获奖情况

1. 教育部科技进步二等奖，2022

2. 2020-2025连续6年入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单（年度+资深）

联系方式

地址：山东省济南市经十路17923号山东大学千佛山校区机械工程学院

邮箱：jikai_liu@sdu.edu.cn