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绿色智能江海直达船舶与邮轮游艇研究中心
个人信息
姓名:刘华兵 出生年月: 1990/07 民 族: 汉
籍 贯:湖北,鄂州 学 历:博士研究生 学 校:上海交通大学
电话:+86 18217273615 邮箱:huabingliu@whut.edu.cn
教育背景
2024/01 – 至今 武汉理工大学 船舶邮轮中心 助理研究员 研究方向:钢结构服役行为及延寿
2022/01–2024/01 武汉理工大学 船舶邮轮中心 博士后 研究方向:钢结构服役行为及延寿
2016/09–2021/12 上海交通大学 材料科学与工程 工学博士 研究方向:金属表面强化(延寿)
2019/11–2021/05 米兰理工大学 机械学院 联培博士 研究方向:结构疲劳延寿
2013/09–2016/03 太原理工大学 材料加工工程 工学硕士 研究方向:金属材料焊接
2009/09–2013/06 三峡大学 材料加工工程 工学学士 研究方向:材料加工成型
主要工作
攻读博士期间主要对GW83稀土镁合金喷丸后组织结构、残余应力及力学性能进行了系统的研究。主要内容包括:GW83合金喷丸工艺优化、喷丸残余应力分析、喷丸层显微组织观察和XRD线形分析、喷丸残余应力松弛行为分析、喷丸层组织回复与再结晶长大行为研究以及喷丸表面层力学性能表征等。主要学术贡献如下:
(1)研究喷丸工艺对GW83镁合金表层特性的影响。利用XRD线形分析方法对喷丸强化层的组织结构包括亚晶尺寸、微观应变和位错密度进行了半定量研究,建立了喷丸强化工艺与喷丸组织结构的映射关系。此外,还利用TEM表征手段对喷丸形变层不同深度的组织结构进行直接观测与分析,揭示了该合金在喷丸变形过程中的晶粒细化机制和强、软化机理。以上相关成果发表在Materials Characterization, (2019, 158, 109952)(IF:4.7,中科院一区TOP),Surface and Coatings Technology(2020, 404: 126465),Surface and Coatings Technology, (2022, 441: 128601)(IF:5.4,中科院一区TOP);
(2)利用先进喷丸工艺—应力喷丸对GW83镁合金组织结构和残余应力进行调控,揭示了纳米尺度下GW83镁合金组织和残余应力在应力喷丸作用下的演变规律,研究成果发表在Journal of Materials Research and Technology, (2021, 10: 74-83)(IF:6.4,中科院一区TOP);对喷丸残余应力的松弛规律进行了研究,建立了残余应力松弛规律与外部载荷的数学关系,该成果发表在Journal of Materials Research and Technology, (2023, 26: 3015-3024)。
博后期间主要针对船舶钢结构(热点应力部位和焊接部位)服役行为及延寿进行研究,揭示其增延寿机理,建立其增延寿方案,以期服务于高性能船舶的开发和舰船的结构轻量化设计。主要学术贡献如下:
(1)基于残余应力松弛行为的典型船用钢疲劳裂纹扩展行为研究。结合权函数和残余应力的松弛行为,计算实时的残余应力强度因子,对船用钢疲劳裂纹扩展行为进行精确评估。该研究成果发表在Materials & Design,(2023, 234: 112301)(IF:9.417,中科院一区TOP);
(2)研究喷丸工艺对船舶典型焊接结构残余应力场和组织结构的影响规律,建立其喷丸组织和残余应力与力学性能的映射关系,分析其疲劳性能强化机理。该研究成果在投Surface and Coatings Technology;
项目经历(近2年)
湖北省自然科学基金青年项目,超声冲击焊接结构组织结构优化及疲劳强化机理研究(ZRMS2023000735),2023.07-2025.06,5万元,主持
武汉理工大学博士后自主创新基金(一等资助),微粒子喷丸焊接钢结构组织优化及疲劳机理研究(2022IVA180),2022.10-2022.12,6万元,主持
企业横向,北一线跨绛溪河大桥异种钢焊接技术攻关方案研究(KGXC/BYX-FB-01),2022.05-2025.01,135.6万元,主研
企业横向,钢桥激光熔透焊U肋与桥面板焊接接头疲劳研究(中铁九桥技术中心-202304180832),2023.04-2023.12,36万元,主研
企业横向,长春博览城焊接接头CTOD评定研究(GJG-服务-长春博览城-2023-0001),2023.02-2023.06,19.8万元,主研
国家自然科学基金面上项目,两级交变载荷下船体节点疲劳损伤规律研究(51879208),2019.01-2022.12,58万元,参与
中国船舶重工集团公司第701研究所,典型节点疲劳强度试验及船体结构疲劳寿命评估(CLF22HB01JG70),2022.11-2023.9,175万元,主研
发表主要论文
(共发表SCI论文33篇,其中第一作者与通讯共11篇,中文核心1篇,授权发明专利2项)(国际Q1-9篇,Q2-2篇,中科院1区TOP 7篇,论文引用次数为803,h指数为17)
[1] Gan J, Yang B, Zhang J,Huabing Liu*, et al. Effect of stress shot peening on the microstructure and residual stress of Al18B4O33whisker reinforced aluminum matrix composite[J]. Surface and Coatings Technology, 2024: 130546.(Q1,中科院1区,唯一通讯)
[2]Huabing Liu, et al. Surface mechanical property and residual stress stability of shot-peened Mg-8Gd-3Y alloy by in-situ X-ray diffraction [J].Journal of Materials Research and Technology, 2023, 26: 3015-3024. (Q1,中科院1区)
[3]Huabing Liu, et al., Work softening mechanism and microstructure evolution of nanostructured Mg-8Gd-3Y alloy during severe shot peening [J].Surface and Coatings Technology, 2022, 441: 128601. (Q1,中科院1区)
[4]Huabing Liu, et al., Effect of stress shot peening on the residual stress field and microstructure of nanostructured Mg-8Gd-3Y alloy. Journal of Materials Research and Technology, 2020.(Q1,中科院1区)
[5]Huabing Liu, et al., Microstructure evolution and residual stress distribution of nanostructured Mg-8Gd-3Y alloy induced by severe shot peening.Surface and Coatings Technology, 2020, 404: 126465. (Q1,中科院1区)
[6]Huabing Liu, et al., Surface layer microstructures and wear properties modifications of Mg-8Gd-3Y alloy treated by shot peening, Materials Characterization 158 (2019) 109952. (Q1,中科院1区)
[7]Huabing Liu, et al., Investigation on microstructure and properties of Al18B4O33whisker reinforced Al-Mg-Si matrix composite after shot peening.Vacuum160 (2019) 303-310. (Q2,中科院2区)
[8]Huabing Liu, et al., Electrospun BiVO4nanobelts with tailored structures and their enhanced photocatalytic/photoelec -troncatalytic activities. Crystengcomm19(42), (2017) 6252-6258.(Q2,中科院2区)
[9]Huabing Liu, et al., Tailored Fabrication of Thoroughly Mesoporous BiVO4Nanofibers and Their Visible-Light Photocatalytic Activities.ACS Applied Materials & Interfaces8 (2016) 1929-1936. (Q1,中科院1区)
[10] Ye Y, Gan J, Huabing Liu *, et al. Experimental and Numerical Studies on Bending and Failure Behaviour of Inflated Composite Fabric Membranes for Marine Applications [J].Journal of Marine Science and Engineering, 2023, 11(4): 800.(第一通讯,Q1,中科院2区)
[11]Zi'ang Gao, Jin Gan *, Huabing Liu*, et al. Fatigue crack growth prediction for shot-peened steel considering residual stress relaxation[J]. Materials & Design, 2023, 234: 112301. (共同通讯,Q1,中科院1区)
[12]汪子钊,刘华兵*等,超声冲击对厚板异种钢T型焊接接头组织与硬度的影响,机械工程材料。(第一通讯,中文核心)
专业技能
外 语:英语六级,具有优异的读写能力,熟练的听说能力;
数值仿真:ABAQUS喷丸仿真;焊接残余应力仿真;
仪器设备:熟练操作MTS疲劳试验机,SEM,TEM,XRD,残余应力分析仪,金相及微米压痕等分析设备;
主要奖项
本科:获国家奖学金,校优秀毕业生;
硕士:研究生二等奖学金,省优秀硕士毕业论文;
博士:国家留学基金委联合培养博士奖学金;
学术交流
2022/9/04-9/07 14th International Scientific Committee for Shot Peening (Milan, online)
2018/9/11-9/14 第25届国际热处理及表面工程联合会大会(西安) 邀请报告
2018/7/30-8/1 第13届全国X-射线衍射学术大会暨国际衍射数据中心(ICDD)研讨会(兰州)
指导本科生创新创业比赛:
第十二届全国海洋航行器设计与制作大赛,获国家一等奖两项
[1]扁鹊神针—基于元数据的舰船船体结构疲劳性能提升技术与装备(第一指导老师)
[2]一种油水置换隔离的船舶油舱及高精度实时液位控制技术(第一指导老师)
第十八届全国大学生交通运输科技大赛,获校一等奖
[1] “扁鹊神针”—基于元数据的列车车体疲劳性能提升技术与装备(第一指导老师)