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长期从事地震波传播和震源破裂动力学理论与数值模拟研究。提出了计算横向非均匀层状模型理论地震图的广义反射率方法；发展了模拟含任意起伏地形三维介质中地震波传播过程的曲线网格有限差分算法；首次系统研究了自由表面对震源破裂动力学过程的影响，提出了“自由表面诱发超剪切破裂”的概念及其物理机制；首次系统计算并给出了地震破裂相图，提出了地震断层动力学破裂扩展的第三种形式：自停止破裂，为认识地震活动性规律提供了理论基础。2009年获何梁何利科技进步奖，2015年当选国际大地测量与地球物理联合会首批会士。
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