1. 颗粒及纤维增强型复合材料数值仿真（骨料形状及混凝土细观模型；纤维增强型混凝土细观模型；复杂形状颗粒碰撞检测及投放算法等）

将计算机视觉、机器学习等技术与传统数学方法相结合，快速、准确的建立各种颗粒及纤维增强型复合材料在多个尺度上的材料结构。

2. 混凝土材料耐久性能数值模拟（氯离子侵蚀、混凝土碳化、钢筋锈蚀等常见耐久性问题的多尺度模拟方法）

3. 基于相场理论的桥梁混凝土结构在长期和极端荷载作用下的安全和耐久性能

1. 国家自然科学基金重点项目，多灾害作用下缆索承重桥梁韧性设计及评价理论，2023.01-2027.12，参与

2. "土木工程"高峰学科学科交叉类合作基金，基于三维重建和图割理论的混凝土细观模型构建及氯离子扩散系数快速评估方法，2020.08，主持.

3. 上海浦江桥隧运营管理有限公司委托项目，跨江斜拉桥（南浦大桥、杨浦大桥、徐浦大桥）设施状况数据分析评估及全寿命周期养护策略研究，2020.01-，主持.

4. 上海二建集团委托项目，上海白龙港污水处理厂改扩建项目技术服务，2019.11-2020.01，主持.

5. 国家自然科学基金青年项目，考虑损伤状态的桥梁混凝土构件氯离子传输过程多尺度数值模拟，2017.01-2019.12，主持.

6. "土木工程"高峰学科学科交叉类合作基金，基于计算机视觉和深度学习的大跨径桥梁智能化病害检测方法与技术，2017.01-2019.07，主持.

7. 同济大学青年优秀人才培养计划，基于多重网格均质化方法的混凝土构件氯离子传输过程数值模拟，2016.05-2017.12，主持.

8. 贵州省重大科技专项计划项目，山区超高墩多塔大跨斜拉桥建设关键技术研究及应用，2016.11，参与.

9. 国家自然科学基金面上项目，基于机器学习的车辆作用下桥梁局部结构响应预测理论，2019.01-2022.12，参与.

10. 国家自然科学基金面上项目，海洋大气环境下桥梁钢结构持力腐蚀机理及多尺度多物理场模拟方法, 2019.01-2022-12，参与.

11. 国家自然科学基金面上项目，细观尺度下正交异性钢桥面板疲劳机理研究, 2017.01-2020.12，参与.

12. 国家自然科学基金面上项目，桥梁混凝土结构耐久性数值模拟的细-宏观转译理论，2017.01-2020.12，参与.

13. HEALCON funded by EU-FP7（欧盟自愈合混凝土项目），2014.03-2016.03，参与.

14. 国家自然科学基金项目, 基于细观尺度的钢筋混凝土构件耐久性数值模拟，2014.01-2017.12，参与.

15. 贵州交通科技项目，机制砂混凝土斜拉桥主梁的抗裂性能研究，2010.09-2013.07，参与.

16. 国家自然科学基金项目，混凝土桥梁构件耐久性数值模拟，2009.01-2011.12，参与.

代表性论文

1. Xurui Fang, Zichao Pan*, Rujin Ma, Airong Chen. A multi-phase multi-species phase field model for non-uniform corrosion and chloride removal in concrete. Journal of Building Engineering, 2024, 82: 108214.

2. Xurui Fang, Zichao Pan*, Rujin Ma, Airong Chen. A multi-phase-field framework for non-uniform corrosion and corrosion-induced concrete cracking. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 2023, 414: 116196.

3. Kunting Miao, Zichao Pan*, Airong Chen, Yang Wei, Yirui Zhang. Machine learning-based model for the ultimate strength of circular concrete-filled fiber-reinforced polymer–steel composite tube columns. Construction and Building Materials, 2023, 394: 132134.

4. Xurui Fang, Zichao Pan*, Airong Chen, Hao Tian, Rujin Ma.  Phase-field method for modeling non-uniform corrosion-induced cracking in concrete. Engineering Fracture Mechanics, 2023, 281: 109131.

5. Xurui, Fang, Zichao Pan*, Airong Chen. Phase field modeling of concrete cracking for non-uniform corrosion of rebar. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 2022, 121: 103517.

6. Zichao Pan*, Xurui Fang, Airong Chen. Effect of aggregate morphology on physical tortuosity of chloride diffusive at meso-scale of concrete. Construction and Building Materials, 2022, 323: 126215.

7. Zichao Pan*, Rujin Ma, Airong Chen. A study on ITZ percolation threshold of air-entrained mortar: Numerical simulation and analytical model. Construction and Building Materials, 2022, 322: 126358.

8. Xurui Fang, Zichao Pan*, Airong Chen. Analytical models to estimate efficiency of capsule-based self-healing cementitious materials considering effect of capsule shell thickness. Construction and Building Materials, 2021, 274: 121999.

9. Zichao Pan, Airong Chen*, Rujin Ma, Dalei Wang, Hao Tian. Three-dimensional lattice modeling of concrete carbonation at meso-scale based on reconstructed coarse aggregates. Construction and Building Materials, 2018, 192: 253-271.

10. Zichao Pan, Rujin Ma*, Dalei Wang, Airong Chen. A review of lattice type model in fracture mechanics: theory, applications, and perspectives. Engineering Fracture Mechanics, 2018, 190: 382-409.

软件著作权

1. 潘子超. 概算阶段桩基工程量快速计算软件, 2023.

2. 缪坤廷, 潘子超. 基于机器学习的FRP约束钢管混凝土短柱抗压强度计算软件, 2023.

3. 张嘉珺, 潘子超, 方许锐. 基于点云数据和球谐函数的真实粗骨料三维建模软件, 2023.

4. 潘子超, 方许锐, 马如进. 颗粒及纤维增强型材料随机细观结构模拟软件, 2019.