陈炎，西安交通大学航天航空学院副教授，入选西安交通大学青年优秀人才支持计划A类、西安市青年托举人才计划，长期从事复杂服役环境下先进材料的多尺度力学与材料-结构-功能一体化智能设计研究。以第一/通讯作者在 J. Mech. Phys. Solids（4篇）、Int. J. Solids Struct.、Eng. Fract. Mech.、Int. J. Fatigue、Nat. Commun.、Natl. Sci. Rev.、Nano Lett.（2篇）、Adv. Funct. Mater.、Npj Comput. Mater等期刊发表 SCI 论文 30 余篇，被引 1500 余次。主持国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金面上项目及站中特别资助、中央高校基本科研业务费、国家资助博士后研究人员计划（B档）等项目；作为核心骨干参与国家重点研发计划项目 2 项、国家自然科学基金重大项目 1 项。申请国家发明专利 5 项，登记软件著作权 7 项。

一、复杂服役环境下先进材料的多尺度力学行为与损伤演化机理

  高性能材料在冲击、宽温域与多物理场耦合等复杂服役环境下的失效，本质上是一个跨越原子界面到宏观构型的多尺度损伤演化问题，而单一尺度方法难以贯通“原子—微观—宏观”的力学信息传递。融合机器学习原子间势、界面损伤模拟与多尺度连续介质理论，建立了从原子尺度键合与损伤机理到宏观力学响应的贯通性建模能力，揭示了界面断裂的普适标度律，发展了异质材料的连续介质力学理论框架。在此基础上，拟构建复杂服役环境下损伤起源与演化的统一多尺度力学框架，为高性能轻质材料与防护结构设计提供理论支撑。

代表作（时间顺序，一作/通讯）：[JMPS, 2022, 159: 104728]（#一作）、[EML, 2022, 52: 101612]（一作）、[JMPS, 2023, 171: 105132]（一作）、[Nano Lett., 2023, 23(8): 3352-3361]（*通讯）、[Nano Lett., 2024, 24(14): 4256-4264.]（*通讯）、[EML, 2025: 102421]（*通讯）、[JMPS, 2025, 194: 105911]（*通讯）、[IJSS, 2025: 113741]（*通讯）、[EML, 2026: 102474]（一作+*通讯）、[Acta Mater., 2026, 121956]（*通讯）、[Natl. Sci. Rev., 2026: nwag305]（*通讯）；（合作）[Science, 2025, 389(6757): 290-294]。

二、极端多场耦合下材料-结构的疲劳损伤机理与寿命预测

         高温合金轻质结构、电子封装互连等关键构件在循环载荷与热-电等多物理场耦合下服役，其疲劳损伤的萌生与扩展是决定寿命与安全服役的核心科学问题，而多相异质材料在多场耦合、跨尺度条件下的损伤机制与寿命预测理论仍不完善。以相场断裂与晶体塑性有限元为核心，建立了多相异质材料损伤与疲劳的跨尺度建模能力，初步刻画了多场耦合下的裂纹萌生与扩展行为。在此基础上，拟发展宽温域多场耦合疲劳理论与跨尺度寿命预测方法，阐明“多场载荷—多相损伤竞争—寿命”的内在关联，服务于高温合金结构与电子封装互连的抗疲劳设计与寿命评估。

代表作（时间顺序，一作/通讯；含在研）：[Int. J. Therm. Sci., 2023, 183: 107871]（一作）、[Eng. Fract. Mech., 2024, 296: 109837]（*通讯）、[Int. J. Fatigue, 2025, 109166]（*通讯）、[Defence Technology, 2026, 56: 82-293]（*通讯）、[Acta Mechanica Sinica. 2026]。

三、人工智能驱动的材料-结构-功能一体化设计与优化

  增材制造为火箭推力室薄壁结构等复杂构件的材料-结构-功能一体化成形开辟了新途径，但其承力—传热—密封多功能耦合、高维多目标的设计难题，已超出传统试错与经验设计的能力边界，亟需数据与机理深度融合的智能设计新范式。以物理机理为约束、多智能体协同为引擎，构建了贯穿物理信息建模、小样本主动学习优化与生成式逆向设计的智能设计方法体系，研制了融合领域大模型的多智能体协同平台，打通了“生成—预测—验证—合成”的端到端可追溯工作流。在此基础上，拟面向增材制造复杂结构建立材料-结构-功能一体化智能设计平台，实现“预测—优化—逆向设计—打印—验证”闭环，服务于航天推力室、系统级封装等重大装备的高效自主研制。

代表作（时间顺序，一作/通讯；含在研）：[Nat. Commun., 2023, 14: 7027]（*通讯）、[npj Comput. Mater., 2025, 11(1): 228]（*通讯）、[Int. J. Fatigue, 2025, 109166]（*通讯）、[Journal of Materials Informatics, 2026, 6(1)] （*通讯）、[EML, 2026, 102457]（*通讯）；[MGEA, 2026: e70064]（*通讯）、[Transformative Chemistry, 2026: e70014]（*通讯）、（在投）多智能体平台MatterSwarm（*通讯）；（在审）跨条件知识迁移闭环框架（*通讯）；（在审）生成式逆向设计平台MatterGPT（一作）。

空天装备数智力学团队

团队负责人：刘益伦 教授

[7] 国家自然科学基金青年项目，12302140

[6] 科技部重点研发计划子任务，2024YFA1209800

[5] 中国博士后科学基金面上项目，2023M732794

[4] 中国博士后科学基金站中特别资助项目，2025T180517

[3] 国家资助博士后计划B档，GZB20230575

[2] 中央高校基本科研业务费，sxzy012023213

[1] 西安市科学技术协会青年人才托举计划，959202413069

• 完整论文列表请参考：

Google Scholar：https://scholar.google.com/citations?user=G3gPDo0AAAAJ&hl=zh-CN&oi=sra

ResearchGate：https://www.researchgate.net/profile/Yan-Chen-384

ORCID ID：0000-0003-1723-0112

• 代表性论文列表：

[14] Liang Runze, Kang Kai, Liu Huichao, Yan Yingbo, Chen Yan*, Liu Yilun*. Smaller is Stronger: Topological Load-bearing of Crumpled 2D Macromolecule[J]. National Science Review, 2026: nwag305.

[13] Shu Zhiyang, Wang Chao, Feng Changsheng, Zhou Feiyu, Chen Xueyan, Chen Yan*, Liu Yilun*. DeepSeek‐Lattice‐KG: A Compact Language Model With Knowledge Graph Augmentation for Lattice Structure Design[J]. Materials Genome Engineering Advances, 2026: e70064.

[12] Yang Yang, Li Guangya, Lin Yixin, Chen Yan*, Zong Hongxiang, Ding Xiangdong*, Wang Xun-Li, Sun Jun. Structural origins of thermal expansion behavior in 2D materials. Acta Materialia, 2026, 121956.

[11] Liu Huichao, Chen Yan*, Liu Yilun*. Buckling of van der Waals materials. International Journal of Solids and Structures, 2025, 113741.

[10] Cai Jianming, Han Mengxia, Yan Xirui, Chen Yan*, Li Daoxiu, Zhao Kai, Zhang Dongqing, Kaiqi Hu, Sua Heng Han, Hieng Kiat Jun, Xie Kewei, Liu Guiliang, Liu Xiangfa & Liu Sida*. A process-synergistic active learning framework for high-strength Al-Si alloys design. npj Computational Materials, 2025, 11.1, 228.

[9] Kang Kai, Yan Xirui, Zhang Qiancheng, Yang Chao, Liu Sida, Chen Yan*, Liu Yilun*. Intelligent fatigue-resistant design of crack-stop hole under arbitrary loading mode. International Journal of Fatigue, 2025, 109166.

[8] Liu Huichao, Chen Yan*, Wang Wen, Liu Luqi, Liu Yilun*, Zheng Quanshui. Homogenization of two-dimensional materials integrating monolayer bending and surface layer effects. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2025, 194, 105911.

[7] Wang Lidan, Li Kaiwen, Chen Feifan, Guo Rui, Zhao Yanyan, Liu Senping,  Zhang Yiwei, Li Zeshen, Shen Chenwei, Wang Ziqiu, Ming Xin, Liu Yingjun*, Chen Yan*, Liu Yilun, Gao Chao, Xu Zhen*. High Performance Nacre Fibers by Engineering Interfacial Entanglement [J]. Nano Letters, 2024, 24(14): 4256–64.

[6] Kang Kai, Chen Yan*, Hou Junling, Liu Yilun*. Fracture behaviors of nacre-like composites via phase-field fracture modeling[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2024, 296: 109837.

[5] Xiao Hang, Li Rong, Shi Xiaoyang, Chen Yan*, Zhu Liangliang*, Chen Xi*, Wang Lei*. An invertible, invariant crystal representation for inverse design of solid-state materials using generative deep learning [J]. Nature Communications, 2023, 14(1): 7027.

[4] Wang Lidan, Wang Bo, Wang Ziqiu, Huang Jiajing, Li Kaiwen, Liu Senping, Lu Jiahao, Han Zhanpo, Gao Yue, Cai Gangfeng, Liu Yingjun*, Chen Yan*, Lin Yue*, Liu Yilun, Gao Chao, Xu Zhen*. Superior strong and tough nacre-inspired materials by interlayer entanglement [J]. Nano Letters, 2023, 23(8): 3352–61.

[3] Chen Yan, Liu Huichao*, Pang Kai, Zhang Chen, Qin Huasong, Xu Zhen, Liu Yilun*. Bending deformable tension-shear model for nacre-like composites [J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2023, 171: 105132.

[2] Zhang Guoqiang, Liu Huichao, Chen Yan*, Qin Huasong*, Liu Yilun*. Strength criterion of graphene GBs combining discrete bond strength and varied bond stretch [J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2022, 169: 105080.

[1] Chen Yan, Qin Huasong, Liu Huichao, Shui Langquan, Liu Yilun*, Chen Xi*. Extended deformable tension-shear model for graphene layered materials with non-uniform staggering [J]. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 2022, 159: 104728.

国家发明专利

[5] 康凯,张志家,陈炎,刘益伦.一种基于级联扩散模型的二维点阵抗疲劳设计方法[P]. CN202512013852.5, 2025.12.29.

[4] 阳超,张钱城,刘益伦,岳增申,陈炎,康凯,王磊.一种轻气炮带孔挡板装置[P]. CN202511722997.6, 2025.11.21.

[3] 刘思达,蔡建明,陈炎,刘桂亮,阎汐睿.一种小样本合金设计方法及系统[P]. CN202510403021.6, 2025.04.01.

[2] 康凯,陈炎,刘益伦.一种复杂载荷工况下止裂孔形状智能优化设计方法及系统[P]. CN202510738997.9, 2025.06.04.

[1] 赵培文,张国强,陈炎,刘益伦.一种基于聚氨脂泡沫与纳米多孔结构协调的吸能球结构[P]. 202410577128.8.

软件著作权

[8] 束智炀, 王超, 冯常胜, 周飞羽, 陈炎, 刘益伦. 点阵结构智能设计平台 V1.0, 登记号: 2026SR0596272, 2026.05.09.

[7] 陈炎, 王一丁, 沈玉涵, 刘益伦. 多物理属性导向固态材料逆向设计平台 V1.0, 登记号: 2026SR0596251, 2026.05.09.

[6] 沈玉涵, 王一丁, 陈炎, 康凯, 王盛白, 孙清扬. 固态材料全生命周期智能研发一站式集成平台 V1.0, 登记号: 2026SR0596158, 2026.05.09.

[5] 王一丁, 沈玉涵, 陈炎, 康凯, 王盛白, 孙清扬. 面向材料设计的智能代理自主编排与自修复系统 V1.0, 登记号: 2026SR0596261, 2026.05.09.

[4] 康凯, 陈炎, 刘益伦. 点阵结构抗疲劳级联设计平台 V1.0, 登记号: 2026SR0215128, 2026.02.02

[3] 冯常胜, 陈炎, 刘益伦. 多温域协同合金智能设计平台[简称：MultiTempAlloyDesign] V1.0, 登记号: 2025SR2455742, 2025.10.11.

[2] 康凯,陈炎,刘益伦.抗疲劳智能设计平台[简称：FatigueSafeDesign] V1.0, 登记号: 2025SR1174526, 2025.02.20.

[1] 陈炎, 张国强, 张嘉诚, 刘益伦. 层状晶体力学行为计算软件[简称：LayerMech] V1.0, 登记号: 2021SR2076272, 2021.12.17.

[3] 首届科学试验设计创新大赛-二等奖；成员：康凯、王庆丰、周飞羽，指导教师：陈炎；2026-01-16

[2] 陕西省优秀博士论文；2024-04-01

[1] 西安交通大学优秀博士论文；2024-04-01