航空航天与力学学院-宋飞导师介绍

更新于 2025-03-16 导师主页
宋飞 研究员 硕，博士生导师
男
航空航天与力学学院
力学 ,机械 ,机械
深度学习在工程力学中的应用,多场耦合数值理论及科学计算,能源岩土工程
songf@tongji.edu.cn

博士招生专业

1
力学（博士）
2025
2
学术型博士
工程力学；计算力学；固体力学
2
机械（博士）
2025
2
专业学位博士
南海能源开采中的力学问题

硕士招生专业

1
力学
2025
2
学术型硕士
工程力学；计算力学；固体力学
2
机械
2025
2
学术型硕士
工程力学；计算力学；固体力学

    • 同济大学特聘研究员，硕/博士生导师，入选上海市领军人才计划(2022)、上海市启明星扬帆计划人才项目（2024），隶属于同济大学航力学院副院长王华宁教授科研/教学团队。聚焦国家“碳中和碳达峰”重大战略，主要研究方向为热水力多场耦合问题的数值与解析方法、能源与环境岩土工程、机器学习算法及在工程力学中的应用、多场耦合工业软件开发等。

      曾获西班牙政府部门工作许可，任职于加泰罗尼亚理工大学(2021-2023)；曾受欧盟第七框架人才交流项目资助，以访问学者身份在西班牙交流(2015)。担任岩体物理数学模拟专业委员会委员（2024-2028）、捷克国家自然基金评审专家、欧洲EUROCK 2024学术委员会委员、《三峡大学学报(自然科学版)》青年编辑委员会委员、《DeepUnderground Science and Engineering》国际期刊青年编委，曾获加泰罗尼亚理工大学优秀博士论文奖(Special Doctoral Award)。与西班牙加泰罗尼亚理工大学/比戈大学、巴塞罗那国际数值计算中心、比利时KU鲁汶大学、墨西哥国立大学等知名研究团队具有长期良好的合作关系。

    • 现主持国家自然科学基金青年项目1项、上海市启明星扬帆计划项目1项、军工企业委托项目1项，骨干参与国家重点研发项目二级课题1项、海南省重点研发项目课题1项、欧盟委员会H2020项目2项、伯克利劳伦斯重点实验室牵头的DECOVALEX-2023国际合作项目1项等。发表期刊论文40余篇，其中SCI论文35篇。相关研究成果共收到来自国内外顶尖科研机构和著名学者专家等的总被引用590余次(Scopus)，H-索引指数12(Scopus)。


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科研项目

共发表期刊论文43篇（SCI：36篇），其中第一/通讯作者SCI论文15篇，论文总被引590余次、H-指数12。

已发表第一/通讯期刊论文（英文）：

15. Fei Song, Antonio Gens, StefanoCollico, Carlos Plúa, Gilles Armand, Huaning Wang. Analysis of short- andlong-term coupled THM behaviours in argillaceous rock for nuclear wastedisposal. Geomechanics for Energy and the Environment. 2025. 

14. Fei Song, Antonio Gens, StefanoCollico, Huaning Wang. Numerical Investigation ofTHM Behavior in Anisotropic Poroelastic Media: From Element Test to GeologicalDisposal Applications. Geomechanics for Energy and the Environment. 2025, 41,100653. 

13. Huaning Wang,Qian Liu, Fei Song*, Ruicong Fu,Mingjing Jiang. Analytical solutions of two-liner tunnelsconstructed in time dependent plastic rocks considering loading-unloading stresspaths. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2025, 186, 106017. 

12. Huaning Wang, Haomiao Wang, Fei Song*, Yingjun Bo, Mingjing Jiang. Study on theDynamic Failure of Jointed Rock Mass Due to Transient Unloading via DEM. KSCEJournal of Civil Engineering. 2024. 

11. Fei Song, Huaning Wang, Chengshun Shang,Alfonso Rodriguez-Dono, Ertai Wang, Jingyun Gui, Leandro Alejano. Considering Creep in Rock Tunnelling with aCombined Support System: Theoretical Solutions and Machine-Learning Solver. Tunnelling and Underground Space Technology. 2024, 153, 106019.

10. Fei Song, Antonio Gens, Stefano Collico, Carlos Plúa, Gilles Armand, HuaningWang. Analysis of thermally-induced fracture of Callovo-Oxfordian claystone:from lab tests to field scale. Geomechanics for Energy and the Environment.2024, 6: 100579. 

9. Fei Song, AntonioGens*, Stefano Collico, Dragan Grgic, Huaning Wang. Fully coupled THMconstitutive model for clay rocks: formulation and application to laboratorytests [J].Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2025. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2024.03.037

8. Fei Song, Manuel González-Fernándeza, Alfonso Rodriguez-Dono,Leandro Alejano. Numerical analysis of anisotropic stiffness andstrength for geomaterials [J]. Journal of Rock Mechanics and GeotechnicalEngineering, 2023, 15(2): 323-338. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2022.04.016

7. Fei Song, AlfonsoRodriguez-Dono, Patricio Sanchez Farfan. Modelling underground excavations inrock masses with anisotropic time-dependent behaviour [J]. Geomechanics andGeophysics for Geo-energy and Geo-resources, 2022, 8: 1-25. 

6. Fei Song, Alfonso Rodriguez-Dono,Sebastia Olivella, Antonio Gens. Coupled solid-fluid response of deep tunnelsexcavated in saturated rock masses with a time-dependent plastic behaviour [J].Applied Mathematical Modelling. 2021, 100: 508-535. 

5. Fei Song, Alfonso Rodriguez-Dono,Sebastia Olivella. Hydro-mechanical modelling and analysis of multi-stage tunnelexcavations using a smoothed excavation method [J]. Computers and Geotechnics, 2021, 135: 104150. 

4. Fei Song, Alfonso Rodriguez-Dono.Numerical solutions for tunnels excavated in strain-softening rock massesconsidering a combined support system. Applied Mathematical Modelling [J].2021, 92: 905-930. 

3. Fei Song, Alfonso Rodriguez-Dono,Sebastia Olivella, Zhen Zhong. Analysis and modelling of longitudinaldeformation profiles of tunnels excavated in strain-softening time-dependentrock masses [J]. Computers and Geotechnics, 2020, 125: 103643.

2. Fei Song, Huaning Wang, Mingjing Jiang.Analytically-based simplified formulas for circular tunnels with two liners inviscoelastic rock under anisotropic initial stresses [J]. Construction and BuildingMaterials, 2018, 175: 746-767. 

1. Fei Song, Huaning Wang, Mingjing Jiang.Analytical solutions for lined circular tunnels in viscoelastic rockconsidering various interface conditions [J]. Applied Mathematical Modelling,2018, 55: 109-130. 


已发表其他期刊论文（英文）：

21. Zhang S, Rodriguez-Dono A., Song F., Zhou Z.L., Time-dependent tunnel deformations: Insights from in-situtests and numerical analyses, Tunnelling and Underground Space Technology,2025, 157, 106319. 

20. Jia XC,Wang HN*, Song F,Rodriguez-Dono A. Theoretical hydro-mechanical analysis of stresses anddisplacements of twin tunnels excavated in saturated ground. TransportationGeotechnics. 2024 

19. Wang ET, Wang HN*, Song F, Jia XC,Hydro-mechanical theoretical solutions of supported noncircular tunnelsexcavated in deep elastic ground. Geomechanics and Geophysics for Geo-Energyand Geo-Resources. 2024

18. Sheng Zhang, Alfonso Rodrigeuz-Dono, Fei Song, Zilong Zhou. Numericalanalyses of spherical indenter intrusion into sandstone: from laboratory teststo numerical simulations. Computers and Geotechnics, 177(Part A), 2025, 106847.

17. Carlos Plúa, Minh-Ngoc Vu, Gilles Armand, Zady Ouraga, Zhan Yu, Jian-Fu Shao, Qianyun Wang, Hua Shao,

Tsubasa Sasaki, Sangcheol Yoon, Jonny Rutqvist, Fei Song, Stefano Collico, Antonio Gens, Louise Bruffell, Kate Thatcher, Alexander E. Bond. Numerical investigation of the thermalhydrofracturing behavior of the Callovo-Oxfordian claystone.Geomechanics for Energy and the Environment. 2024, 40: 100596.

16. Tao Hu, Huaning Wang, Fei Song,Mingjing Jiang, Jianfeng Chen. Fully coupled semi-analytical solutions for depressurization-drivenexploitations in methane hydrate-bearing sediment: incorporating sand migrationand sand control. Computers and Geotechnics. 2024, 176: 106772.

15. ZengGS, Wang HN*, Song F, Rodriguez-Dono A, Alejano LR. Analytical solutionsof noncircular tunnels in transversely isotropic rheological rock masses.International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences.

14. Lan Cui,Wenyu Yang, Qian Sheng, Junjie Zheng, Kai Guan, Fei Song. An updatednumerical procedure for submarine tunnel by coupling the strain-softening andseepage effects of rock mass. Journalof Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 

13. Zhihao Zhou,Huaning Wang, Mingjing Jiang, Fei Song. From micro to macro: creepbehaviour and closed-form expression of viscoelastic parameters for a rheologicalparticle assembly. Computers and Geotechnics. 173: 106557. 2024.

12. Guanghui Duan, Fei Song, Huaning Wang,Alfonso Rodriguez-Dono, Liujiang Wang, Jianfeng Chen. Stability analysis ofunsaturated loessslopes subjected to extreme rainfall incorporating creep effects [J]. Computersand Geotechnics, 2024, 169: 106231.

11. Huaning Wang, Fei Song,Tao Zhao, Mingjing Jiang. Solutions for lined circular tunnelssequentially constructed in rheological rock subjected to non-hydrostatic initialstresses [J].European Journal of Environmental and Civil Engineering, 2020.

10. Guangshang Zeng,Huaning Wang, Fei Song, Alfonso Rodriguez-Dono. Time-dependent analyticalsolutions for tunnels excavated in anisotropic rheological rock masses.Tunnelling and Underground Space Technology, 2024, 152: 105890. 

9. Zhengyang Song, T Zhang, WG Dang, P Hamdi, Fei Song, ZYang. Transversely Isotropic Slates Subject to the Compressive DifferentialCyclic Loading, Part I: Experimental Investigations. Rock Mechanics and RockEngineering, 2024.

8. Jingyun Gui,Manuel A.González-Fernández, Xian Estévez-Ventosa, Fei Song, Leandro R.Alejano. Toppling susceptibility of a singlerock block resting on a regularly rough base [J]. Engineering Geology, 2023,313, 106982.

7. ZhengyangSong, Zhen Yang, Fei Song, YunfengWu, Heinz Konietzky. Mechanical responses of freeze-thaw treated natural stonemasonry subject to compressive variable amplitude fatigue loading: insightsfrom stiffness loss and constitutive characterization [J]. Construction andBuilding Materials, 2022, 350, 128908.

6. Kai Guan,Wancheng Zhu, Qinglei Yu, Lan Cui, FeiSong. Aplastic-damage approach to the excavation response of a circular opening inweak rock [J]. Tunnelling andUnderground Space Technology, 2022, 126: 104538.

5. ZhenZhong, Lei Wang, Leibo Song, ChaoGao, Yunjin Hu, Huicai Gao, Fei Song, Alfonso Rodriguez-Dono, RongLou. Size effect on the hydraulic behavior of fluid flow through a singlerough-walled fracture [J]. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2021, 143:106615.

4. LeandroAlejano, Manuel González-Fernándeza, X Estévez-Ventosaa, Fei Song, J Delgado-Martín, A.Muñoz-Ibáñez, N González-Molano, JAlvarellosd. Anisotropic deformability and strength of slate from NW-Spain [J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2021, 148: 104923.

3. Na Li,Qianying Zhu, Wei Wang, Fei Song,Dongliang An, Haoran Yan. Compression characteristics and microscopic mechanismof coastal soil modified with cement and fly ash [J]. Materials, 2019, 12(19):3182.

2. HuaningWang, Xupeng Chen, Mingjing Jiang, Fei Song, Lei Wu. The analytical predictionson displacement and stress around shallow tunnels subjected to surcharge loadings[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2018, 71: 403-427.

1. HuaningWang, Lei Wu, Mingjing Jiang, Fei Song. Analytical stress and displacement due to twin tunnelingin an elastic semi‐infinite ground subjected to surcharge loads [J]. InternationalJournal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 2018.


已发表期刊论文（中文）：

8. 王华宁，魏奕淼， 宋飞*，王浩淼，蒋明镜. 非均质黄土边坡的稳定性分析,工程力学, 2025.

7. 徐于杰，王华宁*，胡韬，宋飞. 基于解析模型和机器学习的隧道衬砌压力预测模型, 水资源与水工程学报,2024.

6. 王华宁, 任江明, 宋飞. 双孔洞问题温度场解析解及在核废料处置库中的应用, 工程力学, 2024

5. 汤钰，王华宁*，宋飞. 渗透各向异性地层中隧洞稳态渗流场的半解析预测模型，力学季刊，2024

4. 王华宁, 宋飞, 曾广尚. 隧道工程解析方法及解析模型研究进展[J]. 力学季刊, 2023,44(2): 227-257.

3. 王华宁, 宋飞, 蒋明镜. 基于时效理论解的双层衬砌圆形隧道围岩压力分担的简便计算法[J]. 岩土工程学报,2017, 39(9): 1600-1608.

2. 王华宁, 宋飞, 蒋明镜. 流变岩体中支护圆形隧道施工过程的时效理论解[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 2016, 44(12): 1835-1844.

1. 王华宁, 宋飞, 刘芳. 地基变形计算的修正 Flamant解[J]. 力学与实践, 2017, 3: 009.


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研究成果

鼓励与国际、国内顶尖团队深度合作，聚焦国家重大战略，开展国际前沿课题的研究与探索。

1. 多场耦合有限元软件开发及在核废料处置库中的应用

国际合作：InternationalCentre for Numerical Methods in Engineering（CIMNE）

针对工程与材料领域软件关键核心技术，突破工业软件开发中的基础科学问题和共性基础算法，聚焦多物理场耦合建模理论、求解器与软件开发；人工智能赋能的工业软件核心算法与应用软件等。发展了“热-水-力”多物理场耦合有限元软件CODE_BRIGHT，相关成果已被用于国家重点研发项目、欧盟核废料处置项目（EURAD-HITEC）和伯克利劳伦斯实验室牵头的国际合作项目(DECOVALEX-2023)。

2. 多源数据融合的多场耦合本构模型

国际合作：University ofVigo, Universitat Politècnica de Catalunya

基于室内、现场试验数据和结果，提出了黏弹-黏塑性系列本构模型用于表征疑难材料的力学特性(包括：应变软化、蠕变破坏、弹塑性各向异性等)，可以真实再现复杂能源岩土工程材料的本构关系、渐进破坏等特性。并进一步采用迁移学习的方法训练人工神经网络，构建多源数据融合的本构模型，并拓展应用于边值问题求解计算。

3. 孔口问题的固体力学理论和数据驱动模型

国际合作：InternationalCentre for Numerical Methods in Engineering（CIMNE）

针对“深地、深海、深空”能源问题中的设计与优化问题，发展了适用于流变和弹塑性岩体中支护隧道力学分析的解析方法，可用于快速实现关键量的预测并揭示参数的定量影响。针对支护隧道问题，建立了分域耦合围岩-多层支护结构相互作用的求解方法和解答，针对流变岩体和应变软化的弹塑性岩体分别采用复变函数方法和分圆环的有限差分法得到解析解（和半解析解）。同时，针对孔口问题开展了大量数值研究，并结合机器学习方法开展了数据相关性分析。基于XGBoost、Naive Bayes、Random Forests和KNN等不同机器学习算法，建立了数据驱动预测模型。 


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学校介绍


　　同济大学是国家教育部直属重点大学，也是首批被批准成立研究生院、并被列为国家“ 211 工程”和“面向 21 世纪教育振兴行动计划”(985 工程)与上海市重点建设的高水平研究型大学之一。同济大学创建于 1907 年，现已成为拥有理、工、医、文、法、经(济)、管(理)、哲、教(育)9 大门类的研究型、综合性、多功能的现代大学。

　　同济大学现设有各类专业学院 22 个，还建有继续教育学院、 职业技术教育学院等，设有经中德政府批准合作培养硕士研究生的中德学院、中德工程学院，与法国巴黎高科大学集团合作举办的中法工程和管理学院等。目前学校共有 81 个本科专业、 140 个硕士点、 7 个硕士专业学位授权点、博士授权点 58 个、 13 个博士后流动站，学校拥有国家级重点学校 10 个。各类学生 5 万多人，教学科研人员 4200 多人，其中有中科院院士 6 人、工程院院士 7 人，具有各类高级职称者 1900 多人，拥有长江学者特聘教授岗位 22 个。作为国家重要的科研中心之一，学校设有国家、省部级重点实验室和工程研究中心等国家科研基地 16 个。学校还设有附属医院和 2 所附属学校。

　　近年来同济大学正在探索并逐步形成有自己特色的现代教育思想和办学理念。以本科教育为立校之本，以研究生教育为强校之路。确立“知识、能力、人格”三位一体的全面素质教育和复合型人才培养模式。坚持“人才培养、科学研究、社会服务、国际交往”四大办学功能协调发展，努力强化服务社会的功能，实现大学功能中心化。以国家科技发展战略和地区经济重点需求为指针，促进传统学科高新化、新兴学科强势化、学科交叉集约化。与产业链紧密结合，形成优势学科和相对弱势学科互融共进的学科链和学科群，构建综合性大学的学科体系，其中桥梁工程、海洋地质、城市规划、结构工程、道路交通、车辆工程、环境工程等学科在全国居领先地位。在为国家经济建设和社会发展做贡献的过程中，争取更多的“单项冠军”，提升学校的学术地位和社会声誉。学校正努力建设文理交融、医工结合、科技教育与人文教育协调发展的综合性、研究型、国际知名高水平大学。

　　同济大学已建成的校园占地面积 3700 多亩，分五个校区，四平路校区位于上海市四平路，沪西校区位于上海市真南路，沪北校区位于上海市共和新路，沪东校区位于上海市武东路。正在建设中的嘉定校区位于安亭上海国际汽车城内。

　　同济大学研究生院简介

　　同济大学一贯重视研究生教育，早在 20 世纪 50 年代初即在部分专业招收培养研究生。 1978 年学校恢复招收硕士研究生， 1981 年起招收博士研究生，同年被国务院学位委员会批准为首批有权授予博士、硕士学位的单位。 1986 年经国务院批准试办研究生院， 1996 年经评估正式成立研究生院，成为我国培养高层次专门人才的重要基地之一。同济大学现有一级学科博士学位授权点 12 个，二级学科博士学位授权点 68 个(含自主设置 10 个二级学科博士点)，硕士学位授权点 147 个(含自主设置 7 个二级学科硕士点)，分属哲学、经济学、法学、教育学、文学、理学、工学、医学、管理学等 9 个学科门类。其中土木工程、建筑学、交通运输工程、海洋科学、环境科学与工程、力学、材料科学与工程等学科处在全国优势和领先地位，机电、管理、理学等学科近年有了长足进展。我校还设有 13 个博士后科研流动站。近些年来，为了适应我国经济建设和社会发展的需要，学校还十分注重培养不同类型、多个层次、多种规格的高层次专门人才。学校既设科学学位，又设工商管理、行政管理、建筑学、临床医学、工程硕士(含 21 个工程领域)、口腔医学等多种专业学位；既培养学术型、研究型研究生，又培养应用型、复合型专业学位研究生；既有在校全日制攻读学位模式，又有在职人员攻读专业硕士学位或以同等学力申请硕士学位、中职教师在职攻读硕士学位、高校教师在职攻读硕士学位模式。此外，还面向社会举办多种专业研究生课程进修班等，充分发挥了我校学科优势和特色，由此形成了多渠道、多规格、多层次的办学模式，取得了良好的社会效益。

　　同济大学研究生院是校长领导下具有相对独立职能的研究生教学和行政管理机构，下设招生办公室、管理处、培养处、学位办公室、学科建设办公室和行政办公室。同时，学校党委还专门设立了研究生工作部。学校设有校学位评定委员会，各学院有学位评定分委员会，并设立了各学科、专业委员会，配有学位管理工作秘书、教务员、班主任、研究生教学秘书等教辅人员。研究生院曾多次被评为全国和上海市学位与研究生教育管理工作先进集体。

　　二十多年来，同济大学始终把全面提高培养质量作为研究生教育改革的指导思想，在严格质量管理方面采取了一系列切实有效的措施，取得了较好效果。在连续多年全国百篇优秀博士学位论文评选中，有 7 篇入选。同济大学为国家培养了一大批高素质的高级专门人才，至今已授予博士学位 1311 人，硕士学位近 9504 人，其中有相当一部分已成为我国社会主义现代化建设的重要骨干力量。至 2004 年 9 月，在校博士、硕士研究生约达 11000 多人，专业学位硕士生约 2700 人。根据本校研究生教育发展规划， 2006 年计划招收博士生、硕士生(含专业学位研究生)超过 4000 名。同济大学正在为我国经济建设和社会发展输送高层次人才做出更大的贡献。

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同济大学硕士研究生学费及奖助政策

收费和奖励

1) 按照国务院常务会议精神，从 2014 年秋季学期起，向所有纳入国家招生计划的新入学研究生收取学费。其中：工程管理硕士(125600)、MBA[微博](125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程领域工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)专业学位研究生的学费标准另行公布，其它硕士研究生学费不超过 8000 元/学年。

2) 对非定向就业学术型研究生和非定向就业专业学位硕士研究生，同济大学有完善的奖励体系(工程管理硕士(125600)、MBA(125100)、MPA(125200)、法律硕士(非法学)(035101)、软件工程硕士(085212)、金融硕士(025100)、会计硕士(125300)、翻译硕士(055101、055109)、护理硕士(105400)、教育硕士(045100)、汉语国际教育硕士(045300)、人文学院(210)的艺术硕士(135108)的奖励由培养单位另行制订)。对亍纳入奖励体系的非定向就业学术型硕士生和非定向就业专业学位硕士生在入学时全部都可以获得 8000 元/学年的全额学业奖学金，该奖学金用以抵充学费。对纳入奖励体系的硕士研究生还可获得不少亍 600 元/月的励学金，每年发放10 个月。另外，纳入奖励体系的非定向就业研究生都可以申请励教和励管的岗位，获得额外的资励。所有非定向就业硕士研究生在学期间纳入上海市城镇居民基本医疗保险，可申请办理国家励学贷款，可参加有关专项奖学金评定。

3)工商管理硕士在职班、金融硕士在职班、公共管理硕士、工程管理硕士、会计硕士、护理硕士、教育硕士、汉语国际教育硕士、人文学院的艺术硕士采取在职学习方式，考生录取后，人事关系不人事档案不转入学校，在读期间不参加上海市大学生医疗保障，学校不安排住宿，毕业时不纳入就业计划。

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