機(jī)械學(xué)院專欄《科苑·星壇》第十八期準(zhǔn)時(shí)啟航！本期將為大家介紹李勇老師。李老師長(zhǎng)期致力于輕質(zhì)材料復(fù)雜構(gòu)件高性能成形制造技術(shù)研究，在金屬與復(fù)合材料成形工藝仿真、柔性熱成形、極端性能構(gòu)件制造等方面取得系統(tǒng)性突破，本期將為本科生提供“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的金屬熱成形智能預(yù)測(cè)”與“熱塑性復(fù)合材料柔性熱成形技術(shù)”兩個(gè)小微項(xiàng)目，歡迎對(duì)材料成形、智能制造、仿真建模、航空航天制造等領(lǐng)域有興趣的同學(xué)加入，一起在“理論”與“工程”之間搭建橋梁，探索制造工藝的未來(lái)可能！
01 個(gè)人簡(jiǎn)介
李勇，博士，北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院教授，飛行器制造工程系主任，國(guó)家級(jí)青年人才計(jì)劃獲得者。擔(dān)任中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)塑性工程分會(huì)委員、中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)薄壁結(jié)構(gòu)流體成形技術(shù)委員會(huì)執(zhí)行委員、北航沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈑金精密成形及控性聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任。本科、碩士畢業(yè)于浙江大學(xué)，后赴英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院攻讀博士學(xué)位、開(kāi)展博士后研究。主講《工程熱學(xué)》（中、英文）、《航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝學(xué)》等本科課程以及《復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造技術(shù)》、《科技英語(yǔ)》等研究生課程。主要從事輕質(zhì)材料復(fù)雜構(gòu)件高性能成形制造工藝基礎(chǔ)及應(yīng)用研究，在輕質(zhì)材料-成形-應(yīng)用一體化模擬與預(yù)測(cè)以及復(fù)雜構(gòu)件高性能成形工藝研發(fā)方面取得了系列成果，突破了多類航空航天用復(fù)雜薄壁、空心、異質(zhì)類構(gòu)件成形過(guò)程形性演變精確預(yù)測(cè)與控制難題，并實(shí)現(xiàn)了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，為巴西航空、中航工業(yè)集團(tuán)、中國(guó)航發(fā)、中國(guó)航天科技等提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。近五年主持國(guó)家/省部級(jí)自然科學(xué)基金、國(guó)家重大科技專項(xiàng)課題、型號(hào)研制相關(guān)項(xiàng)目10余項(xiàng)，在輕質(zhì)材料成形制造領(lǐng)域頂級(jí)期刊 Int. J. Plasticity, Int. J. Mach. Tool. Manu., Comp. Part A 等發(fā)表 1 作/通訊作者論文40余篇，申請(qǐng)/授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。
02 學(xué)術(shù)成果
1) 金屬材料多場(chǎng)耦合制造全流程多尺度及智能仿真與應(yīng)用
針對(duì)金屬材料（鋁、鈦合金等）及金屬基復(fù)合材料復(fù)雜薄壁構(gòu)件熱力耦合成形制造過(guò)程中微觀組織與宏觀變形/性能演變復(fù)雜、高效調(diào)控方法缺乏等問(wèn)題，建立了基于物理機(jī)制的微-宏觀跨尺度材料本構(gòu)建模方法、基于晶體塑性有限元的微-宏觀結(jié)構(gòu)工藝仿真方法，實(shí)現(xiàn)了多類鋁、鈦合金及其復(fù)合材料熱成形及焊接等制造全過(guò)程形性協(xié)同預(yù)測(cè)，為運(yùn)載火箭、大型客機(jī)、直升機(jī)的大型壁板、框梁、封嚴(yán)環(huán)等關(guān)重構(gòu)件制造工藝設(shè)計(jì)及研制應(yīng)用提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。
圖1 大尺寸鋁合金/鋁基復(fù)材蒙皮/壁板構(gòu)件成形技術(shù)研制及應(yīng)用
2) 先進(jìn)復(fù)合材料復(fù)雜薄壁構(gòu)件柔性熱成形技術(shù)
針對(duì)超混雜復(fù)合材料（金屬-復(fù)材層合等）、熱塑性復(fù)合材料成形性能低、成形過(guò)程物理-化學(xué)耦合影響因素多，復(fù)雜薄壁構(gòu)件高質(zhì)量無(wú)損成形困難等問(wèn)題，提出了柔性介質(zhì)冷/溫/熱系列成形新方法，突破了系列復(fù)合材料成形極限，建立了超混雜復(fù)合材料成形-固化過(guò)程全流程仿真模型，實(shí)現(xiàn)了其復(fù)雜薄壁構(gòu)件柔性介質(zhì)成形過(guò)程形性協(xié)同預(yù)測(cè)，開(kāi)展了多類空天構(gòu)件研制，為其批產(chǎn)應(yīng)用奠定關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。
圖2 復(fù)合材料復(fù)雜構(gòu)件柔性熱成形技術(shù)及模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)
3) 極端性能復(fù)合材料結(jié)構(gòu)高溫高壓柔性成形技術(shù)
面向航空航天用復(fù)雜、中空構(gòu)件，且具備越來(lái)越高的耐溫、傳熱等極端性能/功能要求構(gòu)件，提出了高溫高壓下粉固耦合柔性成形制造技術(shù)，突破了復(fù)雜結(jié)構(gòu)粉固耦合精確控形、異質(zhì)材料復(fù)雜構(gòu)件高性能連接等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高導(dǎo)熱高承載鋁基復(fù)合材料、高耐磨鐵基復(fù)合材料、高耐溫薄壁鈦基復(fù)合材料研制，支撐了封嚴(yán)環(huán)、噴口等多類發(fā)動(dòng)機(jī)用高性能復(fù)雜構(gòu)件研制應(yīng)用。
圖3 極端性能/功能材料及結(jié)構(gòu)的粉固耦合高溫高壓柔性熱成形技術(shù)
03 項(xiàng)目介紹
1.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的金屬熱成形智能預(yù)測(cè)技術(shù)
1)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
基于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)前期具備的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及精確仿真模擬數(shù)據(jù)，瞄準(zhǔn)未來(lái)智能化工藝生成與制造，探索機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)方法在金屬熱成形工藝快速預(yù)測(cè)、智能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
2)所需能力
材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
數(shù)據(jù)處理與分析能力
基礎(chǔ)編程能力
團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
3)相關(guān)事項(xiàng)
項(xiàng)目周期：6-12個(gè)月
所需人數(shù)：1-3名本科生
2.熱塑性復(fù)合材料柔性熱成形技術(shù)
1)項(xiàng)目簡(jiǎn)介
基于項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出的熱塑性復(fù)合材料柔性熱成形新技術(shù)及搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展典型結(jié)構(gòu)件新工藝的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、仿真分析與制造驗(yàn)證，為新一代飛機(jī)用熱塑性復(fù)材承力構(gòu)件研制提供技術(shù)方法支撐。
2)所需能力
材料力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)
數(shù)據(jù)處理與分析能力
仿真分析能力
團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
3)相關(guān)事項(xiàng)
項(xiàng)目周期：3-9個(gè)月
所需人數(shù)：1-3名本科生
4)聯(lián)系方式
電子郵箱：liyong19@buaa.edu.cn
04 老師寄語(yǔ)
以理論為基，用工程淬煉
讓知識(shí)在星空與大地間穿行
以前沿為帆，以應(yīng)用為錨
在突破與落地間尋找平衡
期待與大家共同探索
制造工藝新原理與新方法
