主要从事土木工程多物理场下多尺度破坏理论与计算方法、多尺度智能材料设计、岩土及地下工程智能材料、纳米材料多尺度设计、三维断裂模拟和非连续变形分析、岩石地下能源开发与贮存的多场耦合模拟、多尺度模拟分析、单位分解法的基础研究。已发表SCI高水平论文201篇，SCI他引13035次（总引13672次），H因子为60，ESI高被引论文28篇，多次入选“千分之一热点论文”，单篇最高引用818次；2019年至今连续入选ISI 科睿唯安全球高被引学者（全球前1%）。

主持项目

A. 国际项目

共同主持（Co-PI）欧盟地平线2020 项目《创新国际人才交流计划》，2017-2022 

德国洪堡基金会“索菲亚”项目，2015-2018

欧盟第七框架FP7玛丽—居里国际人才计划，2014-2015

NSFC-DFG（中国国家自然基金委-德意志联合研究会）国际交流项目，三维多节理贯通及非局部破坏行为的无网格法模拟研究，2014

B. 国内纵向课题

国家“人才计划”，万人科技领军人才项目，2023-2025

上海市科技创新行动计划，非厄米时空调制土木工程超结构研究与应用，2022-2024

重点研发青年科学家项目，深部稀有金属矿下行连续智能开采理论与技术（二级课题），2022-2024

国家自然科学基金面上项目，负泊松比宽低频减隔振超材料研究与机器学习逆向设计，2022-2024

国家“人才计划”，青年拔尖人才项目，2019-2021

国家自然科学基金面上项目，弯电纳米能量采集器无网格法模拟与水平集拓扑优化，2017-2019

上海市科学技术委员会，上海市科技启明星计划人才项目，高地应力区非常规页岩气开发水力压裂多尺度模型研究，2016-2019

大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室开放基金项目，纳米压电能量收集装置表面效应模型的优化设计与参数识别，2016-2018

国家自然科学基金面上项目，三维裂隙岩体水力耦合多尺度分析相场模型研究，2014-2016

上海市教育发展基金会，上海市晨光计划人才项目，岩体三维节理破坏演化过程无网格模拟研究，2012-2014 

上海市科学技术委员会，上海市浦江计划人才项目，城市轨道交通盾构管片结构长期运营开裂破坏过程精细化模拟方法研究，2012-2014

中央高校基本科研项目，隧道围岩稳定性分析的统一非连续方法研究，2012-2014

国家自然科学基金青年科学基金项目，岩石边坡三维交叉节理动态扩展过程的水平集追踪与无网格法模拟研究，2011-2013

C. 国内横向课题

校企合作项目，岩体结构面数字图像三维重购技术及在隧道围岩定量分级中的应用

校企合作项目，靶向加强高性能纤维混凝土研究

校企合作项目，地下连续墙槽段渗透特性与施工稳定性研究

参与项目

国家自然科学基金重点项目，隧道围岩稳定性三维精细化模拟方法与应用，2012-2016

973国家重大科学基础研究计划，城市轨道交通地下结构性能演化与感控基础理论，2011-2016

中国科学技术部，863国家高技术研究发展计划，内蒙古电网压气储能示范工程，2011-2015

已发表SCI高水平论文201篇，SCI他引13035次（总引13672次），H因子为60，ESI高被引论文28篇，多次入选“千分之一热点论文”，单篇最高引用818次；2019年至今连续入选ISI 科睿唯安全球高被引学者（全球前1%）。

学术专著

Xiaoying Zhuang, Meshless methods for 3D fracture modelling with level sets, Lambert Academic Publication, Saarbrucken, Germany, 2012, ISBN 978-3-8473-1818-7.

5篇代表性论文：

[1] Chen, Yanyu; Qian, Feng; Scarpa, Fabrizio; Zuo, Lei; Zhuang, Xiaoying ; Harnessing multilayered soil to design seismic metamaterials with ultralow frequency band gaps, Materials and Design, 2019, 175: 0-107813.

[2] Cai, Runcheng; Jin, Yabin; Rabczuk, Timon; Zhuang, Xiaoying; Djafari-Rouhani, Bahram ; Propagation and attenuation of Rayleigh and pseudo surface waves in viscoelastic metamaterials, Journal of Applied Physics, 2021, 129(12): 0-124903.

[3] Wu, Xinyue; Wen, Zhihui; Jin, Yabin; Rabczuk, Timon; Zhuang, Xiaoying; Djafari-Rouhani, Bahram ; Broadband Rayleigh wave attenuation by gradient metamaterials, International Journal of Mechanical Sciences, 2021, 205(2021): 106592.

[4] Zhuang, Xiaoying; Guo, Hongwei; Alajlan, Naif; Zhu, Hehua; Rabczuk, Timon ; Deep autoencoder based energy method for the bending, vibration, and buckling analysis of Kirchhoff plates with transfer learning, European Journal of Mechanics - A: Solids, 2021, 87: 0-104225.

[5] S.S. Nanthakumar; Xiaoying Zhuang; Harold S Park; Chuong Nguyen; Yanyu Chen; Timon Rabczuk ; Inverse design of quantum spin hall-based phononic topological insulators, Journal of the Mechanics & Physics of Solids, 2019, 125: 550-571.

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(1) 庄晓莹，朱合华，春军伟 等. 一种能精确定位充填型预制裂隙的类岩石试样模具，专利公开，201310073165.7 
(2) 徐前卫，唐卓华，朱合华 等. 一种大型真三轴剪切试验装置及其应用，专利公开，201310647648.3 
(3) 徐前卫，朱合华，唐卓华 等. 可模拟泥水平衡盾构施工的室内模型试验装置及使用方法 ，专利公开，201310323107.5 
(4) 武威，朱合华，徐前卫 等. 薄膜式土压力传感器标定装置及标定方法，专利公开，201210024767.9 
(5) 徐前卫，朱合华，唐卓华 等. 一种可进行锚杆拉拔力测试的模拟装置及其试验方法，专利公开，201310024120.0 
(6) 朱合华，武威，徐前卫 等. 岩土体内部位移量测系统，专利公开，201210026718.9 
(7) 朱合华，武威，徐前卫 等. 岩土体应力测量系统，专利公开，201210024817.3