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材料与精益成形研究所

基本情况

    材料与精益成形研究所共有教师4人,其中包括教授2人,高工1人,讲师1人,目前共有博士研究生10人,硕士研究生5人。

    材料与精益成形研究所拥有:(1)铝基复合材料制备设备及微弧氧化陶瓷膜制备设备,包括40公斤真空搅拌铸造方法铝基复合材料制备设备一套、75KW微弧氧化交流电源、30KW直流脉冲微弧氧化电源、电解槽、冷却系统;(2)微弧氧化陶瓷膜组织结构和性能检测分析设备,包括盐雾腐蚀试验箱、高低温湿热试验箱、热疲劳试验机、涡流测厚仪、摩擦磨损试验机、Chi660A电化学工作站、金相显微镜,显微硬度计、维氏硬度计等设备;(3)与法国ESI集团联合成立了“材料工程仿真计算中心”,构建了软硬件相结合的技术研究平台,包括流体力学分析的CFD-ACE+软件、有限元分析ANSYS软件、铸造成形软件ProCAST、焊接成形Sysweld、锻造成形分析软件Qform、注塑成型软件Moldflow、用于工程设计的Silidworks等,以及高性能的工作站。 

    研究所紧密结合我国轨道交通技术的发展需要,多年来致力于轨道车辆新材料和新技术的研究与开发工作。曾先后进行了提速客车蠕铁制动盘、高纯净耐热疲劳锻钢制动盘及铝合金制动盘的结构设计、材料研发、成形技术、热容量评估和失效分析研究,部分研究成果居国内领先水平;在钢的微合金化技术,蠕墨铸铁材料,奥贝球铁材料,铝、镁、钛合金表面陶瓷化改性方面开展了深入的研究工作,所开发的15号合金钢客车车钩、蠕铁制动盘、奥贝球铁耐磨衬套材料与技术已在我国轨道车辆得到推广应用,钛合金表面陶瓷化技术在石油钻井技术方面获得了好的应用效果;熟练掌握实体建模、铸造、锻造、焊接、注塑过程模拟技术以及有限元结构强度分析和流体模拟技术,建立了基于数值模拟技术的结构与工艺协同设计研究平台。

  

研究方向

   “材料与精益成形研究所” 依托北京交通大学轨道车辆结构可靠性与运用检测技术教育部工程研究中心,主要从事铁道车辆新材料新工艺的研究,研究方向包括轨道车辆高性能金属材料、关键零部件的精益成形技术、有色金属微弧氧化技术。

   在轨道车辆高性能金属材料研究方面主要开展高性能合金钢材料、铝、镁合金及其复合材料、轨道车辆零部件及其材料的失效分析。

   在有色金属微弧氧化技术研究方面主要开展铝合金及其复合材料的微弧氧化表面处理技术、镁合金的微弧氧化表面处理技术、钛合金的微弧氧化表面处理技术。

   在零部件的精益成形技术研究方面主要开展金属结构件的铸、锻、焊成型工艺仿真、塑料注塑成型工艺仿真、基于有限元技术的服役零部件的强度和变形分析、零部件结构与工艺协同设计理论及方法。

代表性科研项目

    研究所近年来主持国家863项目1项,国家自然基金面上项目2项,北京市科委项目1项,铁道部项目6项,国际合作项目2项,以及数80余项横向课题。

序号

项目名称

项目来源

1

高速客车用金属基复合材料制动件的研究及应用

国家863计划课题

2

轨道车辆盘形摩擦制动材料表面特征演变及其摩擦匹配性能研究

国家自然科学基金项目

3

SiCp/Al复合材料微弧氧化陶瓷膜制备及成膜机理研究

国家自然科学基金项目

4

快速轨道车辆基础制动元件的研制与开发

北京市科委项目

5

CRH2动车组锻钢制动盘疲劳寿命试验研究与评估

铁道部项目

6

动车组制动盘材料冷热循环应力及疲劳裂纹研究

铁道部项目

7

动车组制动系统服役安全研究

铁道部项目

 


代表性论著

 

序号

论文名称

作者(*)

发表日期

发表刊物、会议名称

1

Analyzing the mechanisms of fatigue crack initiation and propagation in CRH EMU brake discs

Yang Zhiyong, Han Jianmin, Li Weijing et al.

2013.8

Engineering Failure Analysis

2

Study on welding deformation of the side beam based on numerical simulation method

Chen Yue, Han Jianmin, Li Zhingqiang,

2012.9

China Welding

3

盘形制动有限元模拟计算方法研究

杨智勇、韩建民、李卫京

2010.2

铁道学报

4

制动盘制动过程的热-机耦合仿真

杨智勇、韩建民、李卫京

2010.2

机械工程学报

5

铝合金和锻钢制动盘摩擦面热损伤研究

杨智勇、韩建民、李卫京

2008.2

铁道学报

6

Investigation of effects of Mg, Si, Re and Al-Ti-C on mechanical properties of Al-Cu cast alloys [J

HAN Jianmin,YANG Zhiyong,LI Weijing

2008.9

Rare Metals

7

Corrosion resistance and wear resistance of plasma electrolytic oxidation coatings on metal matrix composite

Cui Shihai, Han Jianmin, Li Weijing

2007.4

Surface and coatings technology

8

BRAKE TEST OF SiCp/A356 BRAKE DISK AND INTERPRETATION OF EXPERIMENTAL RESULTS

Yang Zhiyong, Han Jianmin, Li Weijing et al.

2007.10

Chinese Journal of Mechanical Engineering

9

Solidification simulation of a SiCp/Al disk brake casting

Yang Zhiyong, Han Jianmin, Li Weijing et al.

2006.8

Journal of Ceramic Processing Research

10

Investigation of defects in SiCp/A356 composites made by a stir casting method

Han jianmin, wu zhaoling

2006.8

Journal of Ceramic Processing Research

联系方式

  

所 长

韩建民

办公电话

01051683300

办公地点

机械试验馆210#

通信地址

北京西直门外上园村3号,北京交通大学,机电学院

邮 编

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电子邮件

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