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1940年7月生于四川成都。1958年9月至1963年7月在兰州大学数学力学系数学和力学专业就读，毕业后留校任助教。1978年3月后任中国科技大学近代力学系助教、讲师、副教授、教授、副系主任和校学报副主编等职，其间曾于1981年3月至1983年4月作为西德洪堡研究会员，赴西德鲁尔大学任客座教授，并担任鲁尔大学中国科学家和留学生联合会第一任主席。
1986年2月后任上海工业大学教授、博士生导师、副校长兼经济管理学院首任院长和预测咨询研究所所长等职。
1991年11月任暨南大学副校长；1995年12月至2006年1月任校长，1996年12月至2000年2月兼任党委书记；并兼任应用力学研究所所长。1996年2月至2006年4月任校董事会副董事长兼秘书长。1999年11月当选为中国工程院机械与运载工程学部院士，2000年9月再当选为中国工程院工程管理学部首批院士。
刘人怀是我国板壳结构理论与应用研究开拓者之一。1965年，他与叶开源教授共同创立适于求解非线性微分方程的修正迭代法。他系统创造性地研究了六类板壳：波纹板壳、单层板壳、双层金属旋转扁壳、夹层板壳、网格扁壳和复合材料层合板壳，建立了非线性理论，求解了非线性弯曲、稳定和振动问题，对航天航空、精密仪表、石油化工、船舶和建筑等工程设计有重大意义。同时，他还创立了实用的厚壁结构理论，成功地用于高压超高压容器和铁路高桥墩试制设计。此外，他还进行经济管理方面的理论和应用研究，为上海浦东新区建设等提供了研究成果。
