【概况】

郭建刚，山西原平人，天津大学机械工程学院力学系教授，博士生导师，于2000年和2003年分别获得太原理工大学力学系学士和硕士学位，2007年获得中国科学院力学研究所固体力学博士学位，美国布朗大学工学院访问学者(2011.12-2012.12)。主要研究方向为微纳米与多尺度力学、表/界面力学、先进材料和结构的力学行为表征等，主要研究方法包括多尺度建模、有限元及分子动力学模拟、多尺度实验观测等。讲授课程包括材料力学、工程力学等。在Chemical Engineering Journal, Carbon, Journal of Colloid and Interface Science, International Journal of Mechanical Sciences, Applied Surface Science, Thin-Walled Structures, Engineering Structures, Separation and Purification Technology, Science China-Physics Mechanics & Astronomy, Colloids and Surfaces A, Surfaces and Interfaces, Nanotechnology, International Journal of Solids and Structures, Journal of Applied Physics, 《物理学报》等国内外权威期刊发表了SCI论文70余篇，SCI它引1200余次。主持国家自然科学基金项目4项，参与国家重点基础研究发展计划项目、国家自然科学基金“十三五”重大项目、国家自然科学基金创新群体项目等国家级项目6项，参与完成的项目“纳微系统中表面效应的物理力学研究”获国家自然科学二等奖（R5）。欢迎具备力学、机械、能源动力、物理、材料、土木等相关学科背景的学生推免或者报考本人的硕士/博士研究生。

【教育背景】

2003年9月 至 2007年6月 中国科学院力学研究所固体力学专业(博士) 导师：赵亚溥 研究员 2000年9月 至 2003年6月 太原理工大学应用力学研究所固体力学专业(硕士) 导师：张善元 教授 1995年9月 至 2000年6月 太原理工大学力学系工程力学专业(学士)

【学术经历】

2017年7月 至 今 天津大学机械学院力学系 教授 2011年12月 至 2012年12月 美国布朗大学工学院 访问学者 2009年7月 至 2017年6月 天津大学机械学院力学系 副教授 2007年7月 至 2009年6月 天津大学机械学院力学系 讲师

【讲授课程】

1．材料力学 2．工程力学

【教学成果】

建设了材料力学国家一流本科课程、材料力学在线开放课程，参编出版《材料力学》教材2部。依托材料力学国家一流本科课程和工程力学国家一流专业，开展新工科研究与实践、项目制教学、课程思政、新形态教材、在线课及AI赋能课程建设，承担国家级、省部级和校级教改项目10余项。获得天津大学第二届教师教学创新大赛二等奖、天津市教学成果特等奖1项（11/15）、天津大学教学成果一等奖1项（11/15）等奖项。 多次获得全国周培源大学生力学竞赛优秀指导教师奖，指导本科生在第十一届到第十五届全国周培源大学生力学竞赛中获得个人赛全国特等奖、一等奖、二等奖以及“基础力学实验”团体赛三等奖等二十余项奖项。

【研究方向】

1．微纳米与多尺度力学 2．表/界面力学 3. 先进材料和结构的力学行为表征

【学术兼职】

2015年6月-2020年6月，中国力学学会微纳米力学工作组委员

【科研项目及成果】

作为项目负责人，负责的主要项目有(下面列出近十几年负责的项目，在此前负责的项目略) 1． 2024-2027 石墨烯/铝基复合材料界面应力传递及位错强化机理的多尺度理论与实验研究 国家自然科学基金面上项目 53万 2. 2022-2025 芳环共轭体系与石墨烯间吸附/脱附机理及调控的多尺度理论和实验表征 国家自然科学基金面上项目 61万 3. 2019-2023 先进材料跨尺度力学性能的高精度测量技术和表征 国家自然科学基金“十三五”重大项目子课题 150万 4. 2019-2022 石墨烯断裂性能及其膜基结构界面脱粘演化的多尺度模型及实验表征 国家自然科学基金面上项目 63万 5. 2014-2017 石墨烯粘着和摩擦性能的多尺度模型及精细表征 国家自然科学基金面上项目 80万 6. 2012-2016 纳米材料及结构力学行为的表征理论和参量确定 国家重点基础研究发展计划（973项目）子课题 42万 7. 2009-2011 低维纳米结构弹性性能的尺寸效应研究 国家自然科学基金青年项目 23万

【代表性论著】

1.In-plane dynamic crushing and energy absorption of three-dimensional graphene, International Journal of Mechanical Sciences, 2025, 291-292：110146. 2.Study on micromechanical mechanism of ionic environment affecting adsorption behavior between graphene and benzene, Separation and Purification Technology, 2025, 369: 133184. 3.Design and analysis of a novel star-shaped auxetic cylindrical metamaterial with excellent mechanical performance, Engineering Structures, 2025, 332: 120047. 4.Long range self-transport of liquid droplets driven by electric field and roughness gradient, Chemical Engineering Journal, 2024, 499: 156630. 5.Adhesive forces between hydroxylated graphene and a single anisole: Atomic force spectroscopy experiment and molecular dynamics simulation, Applied Surface Science, 2024, 663: 160148. 6.Effect of temperature on adsorption behavior and micromechanical mechanism between graphene and benzene, Surfaces and Interfaces, 2024, 55: 105464. 7.Theoretical prediction and regulation of interlayer stable angle in twisting bilayer graphene, Surfaces and Interfaces, 2024, 49: 104372. 8.Theoretical study on the influence of grain size on the strength, toughness and plastic deformation mechanism of pre-cracked polycrystalline high entropy alloys, Materials Today Communications, 2024, 39: 109081. 9.Theoretical investigation on energy absorption of single-layer graphene under ballistic impact, Thin-Walled Structures, 2023, 191: 111069. 10.Superhydrophobicity and compressive stability of salvinia surface: Mechanical analysis and structural design, Applied Surface Science, 2023, 627: 157274. 11.Theoretical study on uniaxial compressive mechanical properties of three-dimensional graphene, International Journal of Mechanical Sciences, 2023, 249: 108250. 12.Experimental and simulation study on the influence of pH on mono-molecular mechanical properties of benzene and graphene, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2023, 678: 132453. 13.Influence of water molecule on absorption performance between benzene and graphene: molecular simulation and theoretical model, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2023, 669: 131515. 14.Molecular dynamics investigation on nanoindentation mechanical response of graphene/nanotwinned aluminum matrix composites, Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2023, 129:456. 15.Molecular dynamics studies on mechanical properties of graphene/nanotwinned aluminum matrix composites, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 2023, 147: 115597. 16.Experimental and theoretical investigation on the adsorption properties of benzene on graphene surface: Influence of pH and edge effects, Chemical Engineering Journal, 2022, 440: 135794. 17.Adsorption stability and evolution path of benzene on graphene surface: Size and edge effects, Applied Surface Science, 2022, 571: 151376. 18.Theoretical studies on adsorption and migration of atoms/ions on the surface of boron, nitrogen and boron nitride doped graphene, Applied Physics A-Materials Science & Processing, 2022, 128: 887. 19.The Young's modulus of triangle-like three-dimensional graphene under uniaxial tension: Finite element method and theoretical model, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 2022, 161: 110473. 20.Experimental measurement and theoretical prediction of the adhesion force between a single phenyl ring and graphene, Applied Surface Science, 2021, 545: 148980. 21.Theoretical characterization and application of mechanical behavior of atoms/ions migrating on graphene surface, Materials Chemistry and Physics, 2021, 260: 124138. 22.In situ method for stress measurements in film-substrate electrodes during electrochemical processes: key role of softening and stiffening, Acta Mechanica Sinica, 2020, 36(6): 1319-1335. 23.Theoretical study for adsorption and migration behavior of atoms/ions on sinusoidal corrugated graphene surface, Materials Chemistry and Physics, 2020, 254: 123527. 24.石墨烯/柔性基底复合结构双向界面切应力传递问题的理论研究, 物理学报. 2020, 69 (5): 056201. 25.Theoretical and numerical studies on the fracture properties of pre-cracked single-layer graphene, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 2020, 141: 109401. 26.Static and dynamic theoretical analyses of a scanning tip on suspended graphene surface, Journal of Applied Physics, 2016, 120(6): 064303. 27.The influence of tilt grain boundaries on the mechanical properties of bicrystalline graphene nanoribbons, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 2016, 84: 168-174. 28.Theoretical investigations of the interfacial sliding and buckling of graphene on a flexible substrate, AIP Advances, 2016, 6(12): 125110. 29.Theoretical investigation on the adsorption and diffusion of lithium-ion on and between graphene layers with size and defect effects, Adsorption Science & Technology, 2016, 34(2-3): 212-226. 30.An experimental investigation on the mechanical properties of the interface between large-sized graphene and a flexible substrate, Journal of Applied Physics, 2015, 117: 164301.