张志刚

教育背景

2004.09—2008.06河南科技大学，工程力学专业，工学学士

2008.09 — 2015.12大连理工大学，动力学与控制专业，工学博士

工作履历

2015.12 —2024.12郑州轻工业大学，机电工程学院，讲师

2017.03—2018.03美国伊利诺伊大学芝加哥分校，访问学者

2025.01—今   郑州轻工业大学，机电工程学院，副教授

教授课程

《高等动力学》《工程数值方法》《理论力学》《客车车身设计》《汽车结构CAE分析》《汽车电器与电子控制技术》《工程伦理学导论》等。

研究方向

1. 柔性多体系统动力学、机械臂动力学与控制；

2. 车辆动力学、人因振动与乘坐舒适性；

3. 结构力学、结构强度分析、结构抗震计算。

研究概况

主要从事多体系统动力学与控制、车辆动力学、人因振动与乘坐舒适性、结构力学等领域的理论与应用研究。聚焦柔性多体系统大变形建模、高效仿真分析及人车耦合动力学核心难题，取得多项创新性研究成果。

建模理论方面，突破传统位移有限元的应用局限，创新提出曲率插值大变形平面梁单元；依托几何精确梁理论，构建轴线变形与截面转动耦合插值的Euler-Bernoulli梁单元，完善了大变形细长柔性结构的高精度建模体系，为柔性零部件动力学仿真提供了理论支撑。基于绝对节点坐标方法（ANCF），自主研发大变形三角板/壳单元，充分发挥ANCF单元复杂几何构型表征优势与CAD精准映射特性，拓展了该单元在复杂初始构型小变形力学问题中的应用场景。

仿真优化方面，针对柔性多体系统控制方程固有刚性、仿真效率低的行业痛点，立足建模层面高频噪声滤除思路，提出ANCF单元模型降噪列式方法，有效抑制系统高频无效分量，显著提升了刚柔耦合动力学系统的仿真精度与计算效率。

交叉应用方面，深耕动力学理论与人因振动工程融合研究，结合柔性多体系统特色建模方法，创新构建基于复合铰链约束与脊椎区段运动耦合的坐姿人体生物动力学模型，为车辆乘坐舒适性分析、人体振动响应评估提供了新型建模手段。

科研项目与成果方面，近年来主持国家自然科学基金1项、河南省科技攻关项目2项，参与多项省部级重点科研项目，圆满完成多项企业横向课题攻关；累计发表学术论文二十余篇，授权发明专利十余项，获批计算机软件著作权2项，形成了理论建模、仿真优化、工程应用一体化的研究体系。

近年来主要承担项目

1. 大变形空间柔顺机构的几何精确建模与高效仿真方法研究，国家自然科学基金青年项目(11602228)，2017.01-2019.12，主持

2. 大型过山车轨道设计关键技术研究，河南省科技公关项目(202102210285)， 2020.01-2021.12，主持

3. 商用车高舒适性准零刚度座椅半主动协同隔振技术研发及应用，河南省科技公关项目(262102241010)， 2026.01-2027.12，主持

4. 乘员晕动约束下智能驾驶电动客车运动频率包络控制方法研究，国家自然科学基金面上项目(52472441)，2025.01-2028.12，参与

近年来主要荣誉

1. 智控节能混凝土搅拌运输车关键技术及应用，河南省科技进步奖二等奖，2023，第七

2. 高性能高可靠商用车关键技术研发与产业化应用，中国物流与采购联合会科技进步奖一等奖，2025，第六

3. 2018年获郑州轻工业大学机电工程学院第十三届青年教师课堂教学大奖赛奖三等奖

4. 2021年至2026年获郑州轻工业大学机电工程学院本科毕业设计优秀指导教师

教材和著作

1. 侯俊剑、王新生、房占鹏、姚雷、张志刚，车辆工程专业导论，吉林大学出版社，2018，参编

2. 赵登峰、侯俊剑、张志刚、付志军、丁金全、钟玉东，新能源汽车试验学，机械工业出版社，2025，副主编

近年来代表性专利

1. 滤池，发明专利，2025

2. 甘蔗自动刮皮切段机，发明专利，2022

3. 一种约束阻尼结构的协同优化设计方法，发明专利，2023

4. 摆动递进刮板卸料装置及自卸车，发明专利，2023

5. 可用于不同作业半径的易碎薄壁圆柱形内壁工件的内撑式作业自适应柔顺机械手，发明专利，2023

6. ANTI-CARSICKNESS ACTIVE SUSPENSION ROBUST GENETIC CONTROL METHOD，美国发明专利，2026

近年来代表性论文

1. 张志刚,姚周,赵登峰,等.基于复合铰链约束的坐姿人体多体动力学模型[J].振动与冲击,2025,44(19):51-56+65. EI

2. 张志刚,靳勇利,王栋银,等.基于动力学降噪模型的蛇形臂机器人末端轨迹跟随算法[J].中国机械工程,2025,36(03):407-413. EI

3. 张志刚,王栋银,马新旋,等.一种高阶频率可控的大变形梁单元[J].噪声与振动控制,2024,44(05):14-20+68.中文核心

4. 张志刚,靳勇利,付志军,等.基于双节串联3-RRS机构的蛇形机械臂设计及运动能力分析[J].机械设计与研究,2024,40(06):97-102+109.中文核心

5. 张志刚,马新旋,王才东,等.基于三次样条插值的几何精确曲梁单元[J].郑州大学学报(工学版),2023,44(06):61-67.中文核心

6. 张志刚,周翔,毛红生,等.基于几何精确Euler-Bernoulli梁单元的柔顺机构动力学分析[J].轻工学报,2021,36(03):70-78.中文核心

7. 张志刚,周翔,房占鹏,等.基于绝对节点坐标方法的柔顺机构动力学建模与仿真[J].郑州大学学报(工学版),2020,41(02):50-55.中文核心

8. 张志刚,周翔,毛红生,等.绝对节点坐标方法的模型降噪研究[J].振动与冲击,2021,40(11):139-146+169. EI

9. 张志刚,侯俊剑,齐朝晖.一种避开大转动奇异点的角速度数值积分方法[J].应用数学和力学,2018,39(04):452-461.中文核心

10. 张志刚,齐朝晖,吴志刚.基于曲率插值的大变形梁单元[J].应用数学和力学,2013,34(06):620-629.中文核心

11. 张志刚,齐朝晖,吴志刚,等.考虑变形耦合的几何非线性空间梁单元[J].计算力学学报,2014,31(05):603-608+621.中文核心

12. 张志刚,齐朝晖,吴志刚.一种基于应变插值大变形梁单元的刚-柔耦合动力学分析[J].振动工程学报,2015,28(03):337-344. EI

13. Zhigang Z ,Hongsheng M ,Junjian H , et al.Development and implementation of model smoothing method in the framework of absolute nodal coordinate formulation[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-body Dynamics,2021,235(3):312-325. SCI

14. Zhang Z ,Wang T ,Shabana A A .Development and implementation of geometrically accurate reduced-order models: Convergence properties of planar beams[J].Journal of Sound and Vibration,2018,439457-478. SCI

15. Pappalardo C M , Zhang Z , Shabana A A .Use of independent volume parameters in the development of new large displacement ANCF triangular plate/shell elements[J].Nonlinear Dynamics, 2018. SCI

16. Zhigang Z ,Zhaohui Q ,Zhigang W , et al.A Spatial Euler-Bernoulli Beam Element for Rigid-Flexible Coupling Dynamic Analysis of Flexible Structures[J].Shock and Vibration,2015,20151-15. SCI

17. Fu Z, Zhang X, Zhang Z, et al. A Review on Modeling and Control of Magnetorheological Dampers[J]. Transactions of FAMENA, 2024, 48(3): 53-76. SCI

18. Fu Z, Jia M, Zhang Z, et al. A Band-Stop Filter-Based LQR Control Method for Semi-Active Seat Suspension to Mitigate Motion Sickness[J]. Machines, 2025, 13(7): 562. SCI