高端带材板形测控及形性协同智慧装备
近年来,团队承担国家自、省部级和企业委托研究课题10余项。截止目前,获省部级一等奖5项,二等奖2项,国家标准2项,国际与国内授权发明专利30余项,论文60余篇。团队现有教授1人、博士/硕士生导师2人,高级实验师1人,培养博士和硕士研究生40余人。团队从事高端特种材料先进成形理论及工艺技术,包括工艺特种合金极限轧制理论及智慧成套系统、板形检测装置与板形测控、热轧分段冷却与智能调控、全产线智慧温控等方向。尤其板形测控方面形成了成熟完备的理论模型和关键技术,打破了国外垄断,整体达到国际先进水平。特种合金先进成形技术拥有完整的理论体系和实验平台,小批量产出的高性能压延箔材是国外同类技术价格的30~50%。有望成为我国有色冶金工业核心技术创新,对产业升级具有推广应用价值。团队秉持着“严谨、合作、开放、创新”,以科学严谨的工作、开放包容的态度、拓展开阔的视野、创新探索的精神不断追求科研工作的卓越品质和卓越表现,立志打造出全流程数字化智慧测控的高端板材生产线。
负责人简介
杨利坡 教授,博士生导师
燕山大学机械工程国家一级重点学科、国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心创新科研团队负责人,河北省三三三人才,长期从事板带轧制理论及测控技术研究。打破国外封锁和垄断,在高端难变形合金箔带高效轧制、加热炉智慧温控、全流程产线智能化改造等方面做出突出创新成果,解决多项国际同类设备“卡脖子”难题,显著提高调控效果和指标精度,已产业化。国家自然科学基金、河北省科研计划评审专家。
主要研究方向:高端带材极限轧制理论及智慧测控系统研究。
成员简介
张永顺 高级实验师
团队第二负责人
参与企业合作项目20余项,获高等教育学会教师技能大赛一等奖1项,指导本科生一类竞赛获特等奖1项,一等奖1项,三等奖2项;发表学术论文8余篇。
主要研究方向:电气自动化控制、冶金自动化。擅长PLC控制系统研发及单片机测控系统研发,多次指导本科获得各类竞赛奖项。
丁明超 讲师
团队秘书
从事零件疲劳性能研究与增材制造疲劳性能分析,参与国家自然科学基金项目1项,开展再制造毛坯表面损伤与内部损伤的耦合作用对可再制造性影响的研究。申请人从事再制造毛坯剩余疲劳寿命预测与可再制造性判断研究中,发表学术论文9篇,其中SCI检索6篇,EI检索8篇。
主要研究方向:材料与增材修复件疲劳性能分析
张立刚 副教授,硕士生导师
参与国家级科研项目1项,省部级科研项目3项,发明专利3项(转化1项),发表学术论文20余篇(SCI,EI检索14篇),指导硕士研究生20余人。获省市级科技进步奖各1次。
主要研究方向:机械设计、梯度材料动力学,机械动力学分析
李兴东 副教授,硕士生导师
参与省级科研基金2项,企业合作项目2项,发表论文10余篇,参与教材与书籍编写6本,获河北省科技进步奖1次,中国机械工业科学技术二等奖1次。指导硕士研究生20余人。
主要研究方向:板带轧制及自动化控制
1、镁合金极薄带轧制工艺与电塑性研究
为解决镁合金变形过程中滑移系少、不易轧制的问题,在异步轧制、温轧等轧制工艺的基础上,采用电脉冲辅助轧制工艺,提高镁合金的轧制性能。在此基础上,实现了镁合金的极薄带轧制,成品镁合金厚度达到0.06mm以下,在轧制过程中,对镁合金的晶粒尺寸、在线退火、轧制过程中的再结晶、边裂等问题进行分析,结合极薄带轧制过程中的流变应力变化进行理论研究。进行镁合金轧制过程中的应力场、电场、温度场等场量的耦合分析。发表学术论文6篇,发明专利10余项。

图1 镁合金极薄带成品
2、冶金自动化及非标自动化产线研发
长期面向企业解决工业生产技术难题,主要完成有自由锻及模锻压机自动化设备设计及调试,完成相关产线共计三条;针对热轧加热炉推钢式及步进式系统、燃控耦合系统及汽化冷却系统等进行全流程设计及调试,具有自主研发的一级、二级自动化系统,完成相关生产线5条;完成多台套小型实验轧机及其它各类自动化产线研发工作。长期致力于解决工业产线测控领域相关技术问题。发表学术论文1篇,发明专利5项。

图2 步进式加热炉仿真模型

图3 步进式加热炉钢温预报模型
3、材料与构件疲劳寿命预测研究
针对关键机械装备表面微观划痕的问题,提出微观划痕疲劳损伤参数。在材料疲劳强度和剩余疲劳寿命预测的有效性得到了TC4钛合金、TC17钛合金、高强度钢FV520B以及EA4T钢的验证。针对再制造薄壁零件裂纹打磨剩余疲劳寿命预测的理论需求,提出了全疲劳寿命预测法和全应力场法,预测精度可满足工程实际需求。

图4 材料与构件疲劳寿命预测
4、热轧分段冷却控制系统
为提高热轧产品的板形与板凸度质量,设计开发了适用于热轧条件下的分段冷却控制系统,结合轧制理论模型,在热轧生产过程中通过优化冷却曲线,实现产品质量控制,提高产品质量和生产效率,在迁钢1580热连轧生产线上进行生产应用,并取得了良好的生产效果,发表论文1篇,发明专利3项。

图5 分段冷却水流体仿真模型

图6 热轧分段冷却控制软件
1、招生方向
招生专业080203机械设计及理论、0855机械(机械工程方向)、0802Z1冶金机械。硕士研究生要求本科为机械设计及理论等机械类专业,博士研究生要求本科和硕士均为机械设计及理论等机械类专业。
2、招生名额
①每年招收学术型博士研究生3-5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10-12名,专业型研究生10-12。
1、专业方向
① 智能化理论与技术;
② 大数据挖掘理论与技术;
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:杨利坡 18630560027/yanglp@ysu.edu.cn
第二负责人:张永顺18630577125/zhangyongshun@ysu.edu.cn
团队秘书: 丁明超 18830361922/dingmc@ysu.edu.cn