
刘占磊,土木建筑学院师资博士后。自2024年12月起,刘占磊老师加入济南大学土木建筑学院,投身教育与科研事业,始终秉持严谨务实的治学态度与求真务实的科研精神。刘占磊老师的研究领域涵盖环境岩土工程、软土地基和水工结构方向,同步深耕跨土木、水利、环境等多学科交叉的非标试验机开发工作。他以“精研学术、育人为本”为初心,对教学他饱含热忱、深耕不辍;对科研,他锐意进取、攻坚破难,在环境岩土工程等前沿领域成果丰硕。不仅主持国家青年科学基金项目,参与多项国家级重点、面上项目,还发表多篇高水平学术论文,斩获十余项发明及实用新型等专利成果。笃行致远,矢志科研报国;潜心耕耘,勇攀学术高峰。刘占磊老师用专注与坚守诠释着新时代青年教育科研工作者的责任与使命,书写着属于青年学者的奋进篇章。
潜心砺器攻难题,矢志攻坚拓新章
时间回溯至2014年,刘占磊老师进入济南大学水利与环境学院,在李旺林教授指导下开启研究生深造。他聚焦单层及复合土工膜的鼓胀变形与强度问题,精准对接水库库底库盘防渗工程需求,为后续深耕土工合成材料研究埋下伏笔。而此时,河海大学施建勇教授———国内现代卫生填埋场领域的资深专家,正为研发土工合成材料界面残余强度测定设备而攻克行业难题。凭借扎实的研究基础与非标设备研发经验,刘占磊老师在经过层层选拔后成功进入施建勇教授团队,开启博士阶段的科研攻坚,核心承担新型多功能环剪仪研发及土工合成材料界面残余强度特性研究任务。
博士深造期间,刘占磊老师迎难而上,成功突破多项技术瓶颈,牵头完成国内外首台新型多功能环剪仪的研发。考虑到土工膜与土工布界面是衬垫系统抗剪强度的薄弱环节,他将这一界面的残余强度作为核心研究课题。在日复一日的钻研中,他累计独立研制十余台土工合成材料专用非标设备,不仅夯实了设备研发领域的技术储备,更以这款新型多功能环剪仪为突破点,为相关领域研究提供了关键工具,系统厘清了土工膜与土工布界面残余强度特性,补齐了行业研究短板,为推动技术进步注入强劲动力。
跨界协同攻壁垒,探微拓新启新程
科研之路绝非独行,跨学科协同与产学研融合是刘占磊老师攻克难关的重要支撑。在施建勇教授领衔的顶尖研究团队中,他与杭州邦威仪器有限公司构建深度合作纽带,实现产学研高效联动。为满足设备研发的多元需求,他主动跨界求学,深耕机械设计原理、精通精密结构设计,钻研软件开发技术、编写稳定控制程序,细究装配工艺、掌握从零部件组装到整机调试的全流程。这些跨学科知识如同精准的“钥匙”,让他得以破解行业长期存在的技术顽疾,为科研之路筑牢根基。
创新的征程向来布满荆棘。在非标试验机研发中,调试环节的复杂度远超基础装配,直接决定设备能否精准服务科研,这一过程长达一年半。期间,上下剪切盒不平行的难题尤为棘手,导致土工合成材料界面应力-应变曲线出现周期性波动,严重偏离正常规律。相较于直剪仪仅产生测量偏差的影响,高精度要求的环剪仪即便存在细微高度差,也会引发试验结果异常。面对困境,刘占磊老师另辟蹊径,创新性采用双面板夹与球铰相结合的设计,借助球铰自适应特性,成功破解这一技术难题。
在土工膜-土工布界面残余强度研究中,他还捕捉到一项颠覆性发现。现有文献普遍认为,该界面应力-应变曲线仅包含峰前硬化和峰后软化两个阶段,剪切应力最终会随位移增加趋于稳定。但刘占磊老师通过实验发现,峰后软化阶段后,剪切应力会随位移继续增加呈现二次硬化特征。经多轮验证,这一现象被证实为界面在大剪切位移下的固有属性。这一发现借助新型多功能环剪仪得以明晰,极大丰富了相关研究的学术内涵,具有重要理论价值。
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”从实验室走向工程应用,刘占磊老师深知仍有多重挑战亟待突破:现有界面残余强度数据积累不足,不同设备与方法导致结果可比性差,缺乏统一试验标准与设计取值规范;界面“硬化–软化–二次硬化”等新现象的工程应用,缺少成熟本构模型与计算方法支撑;研究成果多停留在实验室层面,缺乏工程示范与长期监测数据验证;复合衬垫系统多界面残余强度研究尚属空白。
面对这些挑战,刘占磊老师与团队已明确攻坚方向:完善界面本构模型,深入探究多因素耦合下的界面特性,重点开展复合衬垫系统多界面残余强度研究;联合科研院所与企业推动试验标准制定与设计指南完善;在典型工程开展示范应用并实施长期监测,加速科研成果向工程实践转化。
师恩引路求真谛,薪火相传筑匠心
谈及科研路上的成长,刘占磊老师始终感念前辈的指引:“施建勇教授和杭州邦威仪器有限公司李春林总经理,对我的研究工作影响深远。”施建勇教授以深厚学术造诣指明研究方向,用严谨治学态度与创新思维激励他探索未知,教会他从工程问题中提炼科学命题,通过系统实验与数据分析揭示机理。李春林总经理则以丰富实践经验与跨学科视野,引导他突破思维局限,掌握机械设计、软件开发与装配工艺的融合应用之道,助力打造高效精准的科研仪器。两位前辈的悉心指导,塑造了他扎根实践、勇于创新的研究理念。
对于青年学者与从业者,刘占磊老师分享了自己的科研感悟:“土木工程领域,持续创新与实践积累至关重要,必须紧扣理论与应用的结合点。青年一代要夯实专业基础、拓宽知识视野,敢于探索未知,锤炼创新思维与实践能力。科研永远不能脱离工程实际,成果要真正服务实践、解决问题。面对挑战,既要借鉴前人智慧,更要具备从‘0’到‘1’的创造性解决问题的能力。每一次实验与设计,都是能力的锤炼,更是迈向工程应用的坚实一步。未来属于敢于梦想、勇于实践,能实现理论与实践完美融合的人,期待大家为土木工程发展贡献力量。”
从实验室的攻坚克难到产学研的深度融合,刘占磊老师以坚守学术初心的执着,践行“科技服务工程”的理念。未来,随着研究成果加速转化、行业标准不断完善,他引领的技术创新将为水利防渗、卫生填埋等领域的安全升级提供更强保障。而他身上扎根实际、勇于突破的科研精神,也将持续激励更多青年从业者深耕专业、勇攀高峰,在土木工程领域书写更多产学研融合的创新篇章,为行业高质量发展添砖加瓦。