超精密加工与智能制造团队
2010年至今,吴凤和团队主持国家重点研发计划课题2项、国家科技重大专项子课题3项、国家自然科学基金4项、河北省自然科学基金5项、教育部博士学科点专项基金1项、企业攻关项目40余项;在国内外重要期刊及国际会议上发表论文170余篇,授权发明专利20项、实用新型专利9项、软件著作权8项;获河北省教学成果一等奖、三等奖各1项,培养博士后、博士和硕士研究生130人。
团队主要研究方向:智能感知与数字孪生技术、超硬刀具制造及超精密切削技术、机器人技术。团队已在智能测力刀柄系统研制、调门油动机及客机舱门机构数字孪生系统平台开发、超硬材料飞秒激光及聚焦离子束加工技术等方面做出了创新性成果,并与全国各地多家企业进行合作和科技成果转化,产生直接、间接经济效益近2千万元。
负责人简介
吴凤和教授,博士研究生导师
中国内燃机学会设计与智能制造分会委员,浙江吉利控股集团浙江汽车工程学院特聘教授
主要研究方向:智能感知与数字孪生、切削理论及刀具、轻量化及结构优化。
成员简介
陈俊云 副教授,硕士研究生导师
团队第二负责人
中国光学工程学会第一届先进光学制造青年专家委员会委员
主要研究方向:超硬材料的飞秒激光和聚焦离子束加工、超硬刀具的精密抛光、硬脆难加工材料的超精密切削。
郭保苏 讲师,硕士研究生导师
团队秘书
中国运筹学会会员
主要研究方向:智能感知与数字孪生、刀具切削状态监测及剩余寿命预测、复杂不规则轮廓排样。
杨彦东 副教授,硕士研究生导师
主要研究方向:机器人技术、力觉人机交互技术。
孙迎兵 实验师
主要研究方向:数字化设计制造、硬脆难加工材料的超精密切削。
1、智能感知与数字孪生技术研究
围绕切削加工过程多源数据感知和基于数字孪生技术的设备虚拟调试及预测性维护,研究了具备铣削力实时感知及切削状态监测功能的智能测力刀柄系统;开发了调门油动机数字孪生系统平台,可实现实时数据驱动的油动机虚拟调试、剩余寿命预测及关键件拉毛、磨损等异常状态监测;开发了客机舱门机构动力学仿真软件,初步实现了客机舱门机构的数字孪生。该方向现已发表学术论文20篇,其中SCI、EI收录10篇,授权发明专利7项,软件著作权3项。团队研发的调门油动机数字孪生系统平台,应用于上海电气电站设备有限公司,带来直接和间接经济效益达2000余万元;与中国航天802所合作研制的舱门机构功能试验平台,应用于中国商飞上海飞机设计研究院,可开展舱门机构的数字孪生试验,助力我国大飞机事业。
图1 智能测力刀柄系统
图2 油动机实时数据采集
图3 柱塞泵剩余寿命预测软件界面
图4 舱门机构功能试验平台
2、超硬刀具制造及超精密切削研究
基于新型超硬金刚石或CBN材料的机械性能和微观组织结构,研究超硬材料与飞秒激光和聚焦离子束的作用机理、形成超硬刀具的精密抛光技术,应用于硬脆难加工材料的切削研究超硬材料刀具的切削性能和磨损机理。目前已研制出无粘结剂聚晶CBN刀具、纳米晶金刚石复合相刀具,在硬质合金、铝基SiC复合材料的切削中表现出较好的抗磨损性能。该方向近五年已发表SCI、EI收录学术论文13篇,申请发明专利7项。
(a) 无粘结剂聚晶CBN刀具; (b) 纳米晶金刚石复合相刀具; (c)硬质合金的超精密切削
图5 超硬材料刀具及硬质合金的超精密切削
1、招生方向
招生专业080201机械制造及其自动化、080202机械电子工程、0855机械(机械工程方向)。硕士研究生要求本科为机械制造或机械电子工程等机械类专业,博士研究生要求本科和硕士均为机械制造或机械电子工程等机械类专业。
2、招生名额
①每年招收学术型博士研究生1名;工程博士专业学位研究生1名。
②每年招收学术型硕士研究生5-10名,专业型研究生5-10名。
1、专业方向
①智能感知与数字孪生技术研究;
②超硬刀具制造及超精密切削技术研究;
2、本团队拟招聘青年教师1-2人。
3、基本条件详见燕山大学及机械工程学院人才招聘要求。
团队负责人:吴凤和 13031883820 / risingwu@ysu.edu.cn
第二负责人:陈俊云 13398658304 / sophiacgy@ysu.edu.cn
团队秘书: 郭保苏 15133536959 / guobaosu@ysu.edu.cn