【概况】

陈明阳，天津大学机械工程学院副研究员，硕士生导师，于2012年和2015年分别获得北京航空航天大学学士和硕士学位，2019年获得瑞士苏黎世联邦理工大学科学博士学位，新加坡南洋理工大学博士后，美国西北大学访问学者。博士论文获得瑞士“ETH Medal”奖章（瑞士苏黎世联邦理工大学最高荣誉奖章），入选天津大学科技创新领军人才培育计划。主要研究方向为先进材料与结构在复杂环境条件下的力学响应，研究方法为多孔介质力学、复合材料力学与多场耦合力学等。讲授课程包括材料力学、复合材料力学等。在相关领域顶刊，如Nature Communications, Science Advances，Journal of the Mechanics and Physics of Solids，International Journal of Solids and Structures，Composites Science and Technology，Composites Part A，Composites Part B，International Journal of Mechanical Sciences等，发表论文30余篇，参编著作1部，主持瑞士国家科学基金（Swiss National Science Foundation）项目，国家自然科学基金项目，航空航天院所项目，并参与国家自然科学基金重点项目及科技部、JKW多项研究课题。 欢迎各位同学报考硕/博研究生，课题组具备一流的科研环境，并提供国内外攻博或企事业单位就业的机会，期待与你共同进步！

【教育背景】

2015年9月 至 2019年10月 瑞士苏黎世联邦理工大学机械工程专业(博士) 导师：Jan Carmeliet 教授 2012年9月 至 2015年3月 北京航空航天大学力学专业(硕士) 导师：卢子兴教授 2008年9月 至 2012年6月 北京航空航天大学飞行器设计与工程专业(学士)

【学术经历】

2021年10月 至 今 天津大学机械学院力学系 副研究员 2020年3月 至 2021年9月 新加坡南洋理工大学 博士后 合作导师：高华健 教授 2019年11月 至 2020年2月 瑞士苏黎世联邦理工大学 博士后 合作导师：Jan Carmeliet 教授

【讲授课程】

1．材料力学 2．复合材料力学 3．英文科技论文写作

【教学成果】

教学质量持续获得学生高度认可，学生评教得分连续多年稳定在94分以上。

【研究方向】

1．湿度环境下材料复杂力学响应 在湿度环境下，材料的力学响应表现出显著的复杂性。该研究关注水分子渗透引起的材料内部微观结构变化，重点刻画吸湿膨胀、界面弱化、以及强度与刚度的显著衰减，通过多尺度建模与实验手段综合分析，以准确预测服役期内的可靠性与耐久性。主要应用范围为飞行器领域（复合材料）与绿色低碳产业（生物基材料等）。 支持项目：国家自然科学基金青年项目（主持，2022-2025年），天津大学自主创新基金 （主持，2024-2026年） 2．航天热防护复合材料及结构性能预测与优化设计 航天器在高超声速飞行与重返大气过程中，面临极端高温和强烈气动载荷的双重挑战，热防护复合材料成为关键技术之一。该研究通过多尺度建模方法，能够深入揭示材料内部热-力耦合响应机制，实现结构性能的精准预测。结合优化设计策略，可在保证热防护效果的前提下，显著提升材料的力学强度、抗烧蚀性能与重量效率。 支持项目：航天某所课题多项 （主持，2024-2025年） 3．航天元器件力-热-电-湿多场耦合条件下缺陷演化机制与可靠性保障。 元器件在复杂力-热-电-湿多场耦合环境下，易出现电迁移失效、电化学腐蚀与疲劳断裂相互叠加、相互促进等问题。本研究借助相场法，刻画了缺陷的演化机制，揭示微观损伤向宏观失效的转化过程，建立了多物理场协同作用下的可靠性预测模型。通过多尺度建模与加速试验技术，可实现航天元器件的可靠性保障与寿命提升，支撑高性能航天系统的长期稳定运行。 支持项目：国家自然科学基金重点项目（骨干，2024-2028年）

【学术兼职】

担任Journal of the Mechanics and Physics of Solids、Thin-walled Structures、Composite Structures、Mechanics of Materials、Journal of Physical Chemistry, Journal of Wood Science等10余个国际知名期刊审稿人。

【科研项目及成果】

作为项目负责人，负责的主要项目有： 1．2019-2021 Multi-scale modeling of hydration and water transport in highly deformable hierarchically structured hydrogels， 瑞士国家科学基金 Early Postdoc.Mobility 项目 2．2022-2025 纳米多孔介质力学性能多尺度研究，国家自然科学基金青年项目 3．2024-2024 陶瓷基复材XXXXXXXXXXXX，航天某所课题 4．024-2026 水凝胶软材料吸附-传质-变形行为的多尺度研究， 天津大学自主创新基金 作为项目骨干，参与的项目有： 1．2024-2028 粗糙表面多场耦合电接触力学研究及应用，国家自然科学基金重点项目 2．2024-2025 陶瓷基复材XXXXXXXXXXXX，航天某所课题

【代表性论著】

（仅列出第一/通讯作者） 1. M Chen, B Coasne, R Guyer, D Derome, J Carmeliet. Role of hydrogen bonding in hysteresis observed in sorption-induced swelling of soft nanoporous polymers. Nature communications, 2018, 9(1), 3507. 2. M Chen, B Coasne, D Derome, J Carmeliet. Coupling of sorption and deformation in soft nanoporous polymers: Molecular simulation and poromechanics. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2020, 137, 103830. 3. M Chen, C Zhang, L-L Ke; The biomechanical role of the functionally graded microfibrils in the wood cell wall, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2023, 175: 105296 4. M Chen, Z Li, Z Yuan, L-L Ke; Softness makes strength: Bio-inspired composites reinforced by functionally graded fibers, Composites Science and Technology, 2022, 228: 109675-109675 5. M Chen, C Zhang, L-L Ke; How to regulate moisture-induced stresses in composites: The answer from nanostructure of S2 layer in Wood cell wall, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2024, 177: 107889 6. M Chen, J Zhu, L-L Ke; Load transfer characteristics in biocomposites reinforced by periodically graded cellulose microfibrils, Composite Structures, 2024, 345: 118404 7. M Chen, B Coasne, R Guyer, D Derome, J Carmeliet. Molecular simulation of sorption-induced deformation in atomistic nanoporous materials. Langmuir, 2019, 35, 7751 8. M Chen, B Coasne, R Guyer, D Derome, J Carmeliet. Role of cellulose nanocrystals on hysteretic sorption and deformation of nanocomposites. Cellulose, 2020, 27, 694 9. M Chen, C Zhang, A Shomali, B Coasne, J Carmeliet, D Derome. Wood–Moisture Relationships Studied with Molecular Simulations: Methodological Guidelines. Forests, 2019, 10(8), 628. 10. M Chen, B Coasne, R Guyer, D Derome, J Carmeliet. A Poromechanical Model for Sorption Hysteresis in Nanoporous Polymers. The Journal of Physical Chemistry B, 2020, 124 (39), 8690 11. M Chen, Z Lu. Load transfer mechanism of the composites incorporating nanohybrid shish-kebab structures. Composite Structures, 2015, 121, 247 12. M Chen, Z Lu. A comparative study of the load transfer mechanisms of the carbon nanotube reinforced polymer composites with interfacial crystallization. Composites Part B: Engineering, 2015, 79, 114 13. W Li; M Chen*; Y Dai, L-L Ke; Analysis on moisture-induced stresses in wood cell wall considering periodically graded microstructures, International Journal of Solids and Structures, 2025, 13277 14. Y Dai, M Chen*, K Wang, W Li, L-L Ke; Stress transfer mechanism and interfacial debonding behavior of composites with axially graded interphase, Mechanics of Materials, 2025,202, 105255 15. X-W Wu, M Chen*, L-L Ke；An electro-thermo-mechanical coupling phase-field model of defect evolution induced by electromigration in interconnects, International Journal of Mechanical Sciences, 2025, 285, 109792