華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 航空航天,、汽車,、船舶,、能源、機(jī)械

材料成形與模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是國家在材料成形,、新材料和模具技術(shù)領(lǐng)域建設(shè)的國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,。面向國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的重大需求，圍繞材料制備與成形領(lǐng)域的基本科學(xué)問題和學(xué)科前沿,，開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新,，突破關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題，促進(jìn)成果應(yīng)用,，在引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,、以及國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中發(fā)揮不可替代的作用，努力將實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為材料成形與模具技術(shù)領(lǐng)域國際一流的科學(xué)研究,、人才培養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流的基地,。
實(shí)驗(yàn)室是依托華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程國家一級重點(diǎn)學(xué)科進(jìn)行建設(shè)的，人才隊(duì)伍主要由該學(xué)科領(lǐng)域的一批高素質(zhì)的科研人員組成�,，F(xiàn)有固定研究人員60名,，其中，中國工程院院士1名,、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者3名,、長江學(xué)者特聘教授1名、國家人事部百千萬人才2人,、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才8名,、973計劃項(xiàng)目咨詢專家1名,、863計劃主題專家1名、國家自然科學(xué)基金委專家評審組成員3名,、國務(wù)院學(xué)位委員會學(xué)科評議組成員1名,。固定人員中教授38人、副教授12人,、中級和科研輔助人員9人,、專職管理人員1人，90%以上具有博士學(xué)位,，平均年齡45歲,。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)2個，湖北省自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體5個,。已形成一支能夠承擔(dān)國家重大科研項(xiàng)目,、積極參與國際競爭、學(xué)術(shù)氣氛活躍,、作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),、富有朝氣的研究隊(duì)伍�,，F(xiàn)任實(shí)驗(yàn)室主任為李建軍教授,，學(xué)術(shù)委員會主任為盧秉恒院士。
實(shí)驗(yàn)室的研究目標(biāo)為：材料及其成形是支撐國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國防建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù),，在等領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著不可替代的作用,，其發(fā)展水平是衡量國家裝備制造業(yè)自主創(chuàng)新能力的主要標(biāo)志之一。 在國家安全形勢,、國際競爭壓力,、能源危機(jī)和環(huán)境污染日趨嚴(yán)峻的環(huán)境下，發(fā)展高端制造裝備,、新能源裝備,、高性能運(yùn)載裝備及新型武器裝備，已成為國家重要戰(zhàn)略需求,。這些裝備高性能化要求的不斷提高,，其關(guān)鍵零部件也日趨復(fù)雜化、大型化,、整體化和薄壁化,，并要求成形工藝日趨復(fù)合化與精密化，對材料及其成形制造技術(shù)提出了越來越高的要求,。面對這些挑戰(zhàn),，需要我們不斷深入探索材料成形過程的機(jī)理與規(guī)律，解決材料成形過程中的材料形變規(guī)律,、材料組織結(jié)構(gòu)與性能,、控形控性成形方法這三個基本科學(xué)問題。
在上述研究目標(biāo)的指導(dǎo)下，實(shí)驗(yàn)室以材料形變規(guī)律-控形控性方法-材料組織結(jié)構(gòu)與性能為研究主線,，形成了以下五個主要研究方向：材料成形過程模擬理論與方法,、數(shù)字化模具設(shè)計制造技術(shù)、快速成形與快速制模,、精密成形工藝與裝備,、先進(jìn)材料制備與應(yīng)用。各研究方向的主要研究內(nèi)容為：
1）方向一：材料成形過程模擬理論與方法,。
研究材料在固態(tài),、液態(tài)條件下的形變（流變）規(guī)律和多場、多尺度下各因素間的耦合作用機(jī)制,，構(gòu)建成形過程的計算模型,，建立快速精確的數(shù)值計算方法，為全面真實(shí)地掌握材料的形變規(guī)律及機(jī)理,、組織結(jié)構(gòu)演變和性能預(yù)測提供技術(shù)支撐,。
2）方向二：數(shù)字化模具設(shè)計制造技術(shù)。
研究面向模具開發(fā)全過程的智能化設(shè)計,、自動化制造,、精益化生產(chǎn)過程優(yōu)化控制的理論與方法，建立模具設(shè)計制造的數(shù)字化平臺,，克服模具開發(fā)過程中過于依賴經(jīng)驗(yàn)造成的低效率,、低可靠性的瓶頸問題，使模具設(shè)計制造由經(jīng)驗(yàn)走向科學(xué),。
3）方向三：快速成形與快速制模技術(shù),。
研究激光與材料的相互作用機(jī)理，建立快速成形過程中零部件性能與精度的控制方法,，形成材料-工藝-裝備一體化的成套技術(shù)體系,，解決大型復(fù)雜高性能零部件的快速整體成形制造難題。
4）方向四：精密成形工藝與裝備,。
研究材料在力場/溫度場作用下的組織結(jié)構(gòu)演變及形變規(guī)律,，建立成形過程的控形控性方法，形成精密成形工藝-裝備成套技術(shù)體系,，解決高性能零部件的高效,、高精成形制造難題。
5）方向五：先進(jìn)材料制備與應(yīng)用,。
重點(diǎn)圍繞高性能工模具材料,、合金材料、復(fù)合塑料,、新能源材料,、納米材料的制備與應(yīng)用,，研究材料成分、制備工藝,、組織結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,，以及外場作用下的材料組織結(jié)構(gòu)演變機(jī)制，建立高性能材料的設(shè)計與制備方法,，滿足關(guān)鍵零部件或器件對高性能材料及其成形技術(shù)的需求,。
近五年來，實(shí)驗(yàn)室始終堅(jiān)持“開放,、交流,、聯(lián)合、競爭”的指導(dǎo)思想,，在科學(xué)研究,、人才培養(yǎng)、學(xué)術(shù)交流,、平臺建設(shè)等方面開展了卓有成效的工作,。承擔(dān)了一批國家重大項(xiàng)目，取得了一批重大研究成果,；引進(jìn),、培養(yǎng)了一批拔尖優(yōu)秀人才，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍結(jié)構(gòu),；開展了廣泛深入的學(xué)術(shù)交流,，擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)室的影響；進(jìn)一步完善了科研平臺,，支撐了實(shí)驗(yàn)室開展高水平的研究。近年來實(shí)驗(yàn)室累計承擔(dān)了大量國家及省部級和橫向科研課題,，開展了卓有成效的研究工作,。 實(shí)驗(yàn)室的科研成果在國內(nèi)外具有重要的學(xué)術(shù)影響，推動了學(xué)科發(fā)展,，引領(lǐng)了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,，并在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用：
（1）在國內(nèi)外具有重要的學(xué)術(shù)影響；
實(shí)驗(yàn)室近五年來共獲得國家級獎勵4項(xiàng),、省部級一等獎9項(xiàng),；快速成形領(lǐng)域的研究成果被兩院院士評為2011年中國科技十大進(jìn)展；注塑成形過程模擬技術(shù)的研究成果被佐治亞理工大學(xué)Cardorz教授評價為注塑成形技術(shù)發(fā)展史上的重要里程碑,；沖壓成形過程模擬技術(shù)的研究成果被國際領(lǐng)先的板料成形模擬軟件公司ETA評價為國際領(lǐng)先,，并被納入DYNAFORM系統(tǒng)中在全球發(fā)布；實(shí)驗(yàn)室與國際領(lǐng)先的CAD/CAM公司Siemens PLM聯(lián)合研制的連續(xù)模設(shè)計系統(tǒng)在全球銷售千余套,，用戶遍及歐美,、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),，在國際模具行業(yè)產(chǎn)生了重要的影響。
近五年,，實(shí)驗(yàn)室共發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文604篇,，并被美國Las Alamos國家實(shí)驗(yàn)室、麻省理工學(xué)院,、佐治亞理工大學(xué),、倫敦帝國理工大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的學(xué)者SCI他引1500余次，SCI論文總數(shù)和SCI他引次數(shù)在國內(nèi)外同類研究機(jī)構(gòu)中名列前茅,。其中,，ESI（前1%）高被引論文7篇，ESI（前10%）高被引論文76篇,，并有1篇論文被列為2011年中國百篇最具影響國際學(xué)術(shù)論文,。
（2）理論與方法創(chuàng)新，推動學(xué)科發(fā)展,；
實(shí)驗(yàn)室近五年來,，始終圍繞成形過程數(shù)字化、快速成形技術(shù),、高性能材料制備等領(lǐng)域的前沿問題開展研究,，通過理論和方法的創(chuàng)新，推動了學(xué)科的發(fā)展,。
（3）技術(shù)突破,，引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步；
作為2011年的中國十大科技進(jìn)展的 “世界最大激光快速制造裝備”,，引領(lǐng)了快速成形技術(shù)的發(fā)展方向,，所開發(fā)的HRPS系列選擇性激光燒結(jié)成形機(jī)，已成為相關(guān)行業(yè)應(yīng)用的主流裝備,；研制出的注塑成形模擬軟件華塑CAE,、鑄造成形模擬軟件華鑄CAE、板料成形模擬軟件FASTAMP以及模具設(shè)計制造管理系列軟件,，已成為零部件成形制造和模具行業(yè)應(yīng)用的主流軟件,，在推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步方面發(fā)揮了重要的作用；提出的閉式模鍛精確控制成形方法,，使冷精鍛成形精度達(dá)到了7級標(biāo)準(zhǔn),，提前10年實(shí)現(xiàn)了《中國機(jī)械工程技術(shù)路線圖（2020-2030年）》（中國機(jī)械工程學(xué)會）中的規(guī)劃目標(biāo)；研制的智能化注塑機(jī),，引領(lǐng)了我國的高端注塑機(jī)裝備由數(shù)控化向智能化發(fā)展,。
（4）產(chǎn)學(xué)研合作，在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中發(fā)揮了重要作用,；
實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)研究成果通過產(chǎn)學(xué)研合作的方式,，已在國內(nèi)1500多家企業(yè),、研究機(jī)構(gòu)獲得應(yīng)用，取得了顯著經(jīng)濟(jì)和社會效益,，解決了一批國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的重大關(guān)鍵技術(shù)難題,，在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。




科研項(xiàng)目科研項(xiàng)目

序號     項(xiàng)目(課題名稱)     編號   負(fù)責(zé)人     起止時間    合同經(jīng)費(fèi)(萬元)      類別

1 塑性加工工藝,、模具與裝備 51125021 周華民  2012-2015 200 國家杰出青年基金
2 聚合物/液晶復(fù)合材料 50825301 解孝林 2009-2011 200 國家杰出青年基金
3 新型能源材料 50825203 黃云輝 2009-2011 200 國家杰出青年基金
4 基于粉末材料的大型復(fù)雜零部件快速制造技術(shù)及裝備攻關(guān)與應(yīng)用示范 2010BAF08B03 魏青松 2012-2014 200 國家科技支撐計劃
5 精密塑性成形技術(shù)與裝備創(chuàng)新能力平臺建設(shè) 2011ZX04016-051 李志剛 2011-2013 257.3 國家科技重大專項(xiàng)
6 黑色金屬和輕合金的冷/溫鍛精密成形技術(shù) 2009ZX04014-071 李建軍 2009-2011 389 國家科技重大專項(xiàng)
7 超潔凈低活化鋼的多束離子輻照損傷行為與優(yōu)化設(shè)計研究  索進(jìn)平   國家 ITER計劃
8 磷酸鋰-導(dǎo)電分子復(fù)合鋰離子電池正極材料  黃云輝   863
9 固體火箭推進(jìn)劑用活性納米鋁復(fù)合體規(guī)模制備的關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究 A(2009AA03Z317) 黃開金 2009-2012 96 863
10 PP/POE共混材料的結(jié)構(gòu),、性能與注射成型的一體化優(yōu)化 A(2009AA03Z104) 周華明 2009-2012 77 86

1 原位乳液聚合物制備彩色墨粉的關(guān)鍵技術(shù)研究 2009AA035101 解孝林 2010-2012 95 863
2 5KW級中低溫平板型SODFC獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)集成技術(shù) A(2011AA050702) 李箭 2011-2013 1883 863
3 高能束*** 保密 肖建中 2008-2009 240 973
4 多時空脈沖強(qiáng)磁場成形制造基礎(chǔ)研究 2011CB012806 柳林 2011-2013 331 973
5 多時空脈沖強(qiáng)磁場作用下的材料塑性流動行為及其精確成形控制 2011CB012822 李建軍 2011-2033 309 973


開放平臺介紹



    模具國家實(shí)驗(yàn)室國家及有關(guān)部門的支持下，圍繞主要研究方向,，購置了一批重大設(shè)備,，重點(diǎn)建設(shè)了材料性能測試分析平臺、先進(jìn)材料成形技術(shù)研究平臺,、快速成形技術(shù)研究平臺及先進(jìn)材料制備研究平臺,。上述4個平臺為實(shí)驗(yàn)室開展高水平科學(xué)研究提供了有力支撐，并通過開放與共享,，為校內(nèi)各單位,、其它高校和研究機(jī)構(gòu)提供高水平的服務(wù)。



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