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吴甦
吴甦
教授,工学博士(清华大学)

电子邮件: [email protected]

办公地点: 清华大学舜德楼北508

办公电话: +86-10-6278-7698

传真号码: +86-10-6279-4399

教育背景

1991. 3—1994. 6: 清华大学机械工程系,博士;

1984. 9—1987. 6: 清华大学机械工程系,硕士;

1979. 9—1984. 6: 清华大学机械工程系,学士。

工作履历

2000. 02 - Present: 清华大学工业工程系教师;

1998. 09 - 2000. 02:美国密西根大学机械工程系,吴贤民实验室访问学者;

1994. 07 - 1998. 09: 清华大学机械工程系教师;

1987. 07 - 1991. 02: 广东大亚湾核电站,质量控制工程师,超声无损探伤二级资质。

社会兼职

清华大学工业工程系教学副主任;

中国焊接学会材料焊接性委员会委员;

清华大学校SRT指导小组成员;

清华大学机械制造学位分委会委员。

研究领域

在焊接结构强度、断裂和疲劳方面的研究;

TIG整形提高焊接接头和结构的疲劳强度;

疲劳裂纹的闭合行为,焊接残余应力对闭合行为的影响,用ΔKeff估计疲劳裂纹扩展速率,管线钢的断裂韧性;

焊接接头的强度匹配;

在焊接工艺、焊接材料和焊接残余应力方面的研究;

焊接工艺和工装;

新钢种的焊接性;

大型焊接结构残余应力和变形的数值模拟和物理控制;

磁处理法消除焊接残余应力;

新材料的电子束焊接和电阻点焊;

在材料加工新方法方面的研究;

工程陶瓷的微波加工;

微波加工系统;

目前研究兴趣;

质量管理和统计质量控制;

供应链及其质量管理;

材料加工过程模拟;

轻金属的焊接;

网络化敏捷制造。

科研贡献

材料加工方法:

在国内较早开展微波高温加工研究,得到了自然科学重点基金、面上基金、航天基金等诸多支持。研制的电磁场旋转式多模式加热腔体,突破了常规的使被加热物旋转以达到加热均匀的局限,改善了陶瓷材料的加热均匀性并用之烧结了性能优于常规烧结的多种结构陶瓷材料。该成果已受理国家发明专利,申请号为00106174.7,于2000年9月公开。根据该方向研究结果写成的论文,有四篇被EI收录,多篇刊于国内核心期刊。并一直被聘请为“硅酸盐学报”在微波加工方面文章的审稿人。

焊接工艺及制造:

Mn-B系贝钢是清华贝钢中心研制的很有发展前景的低合金高强钢,清华贝钢中心与宝鸡桥梁厂合作首次将其用作铁路辙叉叉尖的材料以适应中国铁路运行状况。其中叉尖与钢轨的焊接是组合辙叉产品成败的关键之一。强度高达1800MPa的贝钢与含碳量达0.71%的钢轨焊接非常困难。本人承担了材料焊接性、焊接工艺及产品使用过程中接头性能等研究任务,并取得成功。该产品数项性能指标高于国外同类产品,目前已在国内铁路繁忙路段上道试用。该成果已见诸人民日报、新清华(1998.8.21第二版)的报道。

负责承担了我国载人实验卫星“神州号”轨道舱焊接工艺及工装的研究工作。该舱体直径和长度3米,铝合金板厚度仅3毫米,而要求焊接变形小于1.5毫米,是一项焊接变形控制难度很大的工作。课题组通过合理的焊接工艺设计和工装研制,顺利完成了任务,为该飞船的制造和升空作出了贡献。

焊接结构的强度、内应力及变形的预测和控制:

参加研究的“磁处理降低焊接残余应力”的国家科学基金项目,属开创性研究,已取得较好的理论进展,文章已发表于Materials Science & Engineering ,Journal of Materials Processing Technology等国际一流杂志(多篇被SCI收录)和清华大学学报、焊接学报等国内核心期刊。并获一项发明专利,本发明是将待处理的钢铁工件置于一磁场强度为周期性变化的磁场中,磁场由电源输出的具有低频脉冲波形的励磁电流通过磁化器而产生,低频脉冲波形为具有较陡峭的前后沿的间歇梯形波。其装置包括输出具有低频脉冲波形的励磁电流的电源及该电源的输出端相连的磁化器。本发明能有效地降低内应力,方便易行,不需昂贵的设备及消耗大量燃料,成本低且无污染,可大幅度降低其内应力,以使结构能安全地工作。

承担了国家计委“大型工件现代焊接工艺系统”项目,从事大型焊接结构焊接应力和变形的工艺控制及优化,重大应用包括三峡工程1200吨大型桥式起重机(单勾起重量世界第一)主梁的变形控制模拟。取得了焊接热源简化模型、小尺寸模拟结构与实际结构相似关系等理论成果。相关文章被SCI收录。该方面科研成果受到美国GE公司关注并委托进行高温合金电子束焊接模拟研究。承担了清华大学985“网络化敏捷制造”之“网上制造服务—热加工过程的模拟仿真”项目。在美国密西根大学作访问学者期间参加了美国政府“先进技术项目(ATP)”资助的经费为6百万美元的“智能电阻焊”项目,并任一个子项的负责人。

工业工程:

参与筹备建立清华大学工业工程系,现负责该系的本科及研究生教学工作。出访美国普渡大学、佐治亚理工、加州伯克利大学、密西根大学、台湾新竹清华大学和德国阿亨大学,详细考察了上述学校的教学体系。主持制定了清华大学工业工程系的本科和研究生教学大纲。承担工业工程系的专业课“质量管理学”“统计质量控制”和“应用统计学”。目前正进行“北京市物流战略规划”项目研究。

在清华-德尔福汽车系统研究所担任了QS(Quality system)-9000,QSA,PSA,SPC, MSA 和精益生产等课程的培训工作。曾于1998.07~1998.09在美国德尔福汽车系统公司和通用汽车多家工厂进行考察和学习,对美国汽车生产企业的质量体系和精益生产方式有较深的了解。在国内参与了对ABB、Nokia、康佳、沈阳金杯、上海通用、上海派克、广州派克等数十家企业的QS9000质量体系和精益生产培训和咨询。

奖励与荣誉

Excellent Teacher of Beijing, by Beijing Municipal Government (2005).

First Prize of Tsinghua Teaching Achievements (2005).

02 - 03年度清华大学教学成果二等奖 (本人排名第二)。

97 - 98年度清华大学“青年教师教学优秀奖”。

Second Prize of Tsinghua Teaching Achievements (1996).

学术成果

Wu Su, Lu anli, Zhao Haiyan, Micromechanism of residual stress reduction by low frequency alternating magnetic field treatment, Materials Science and Engineering A , A328, 2002 (SCI cited).

Wu Su, Lu Anli, Zhao Haiyan, A Micro-mechanism model of residual stress reduction by low frequency alternating field treatment, Journal of Materials Processing Tech., vol. 132/1-3 pp198 – 202,2002 (SCI cited).

Zhao Haiyan, Wu Su, et al, Numerical Simulation of Weld Metal Filling and Multi-layer welding in Fillet Welds,6th international seminar on numerical analysis of weldability, Austria, Oct. 1-3, 2001.

Wu Su,Lu Anli, Zhang Wenxue, Microwave Joining of silicon nitride with different interlayers, Journal of Fire Sciences, Vol.13, No.4, Jul., 1995.

Lu Anli, Cai Zhipeng, Zhao, Haiyan, Wu Su, New Heat Source Models for Numerical Simulation of Welding Process: Segmented Gauss Model and Segmented String Model,6th International Seminar ‘Numerical Analysis of Weldability’, Oct.,1-3, 2001, Graz , Austria.

Shi Qingyu, Lu Anli, Zhao, Haiyan, Wu Su Numerical simulation of affection of pre-contacted force to welding residual stresses in welded generator rotor”, Numerical analysis of weldability, Graz-Seggau, 4-6 Oct. 1999.

Lu Anli, Zhao Haiyan, Wu Su, Net-worked Manufacturing Application Service Provider, International Forum on Network Design & Manufacture, Oct.,18-19, 2000, Hangzhou, China.

王煜,赵海燕,吴 甦,张建强, 刘点兵高能束焊接双椭球热源模型参数的确定,焊接学报, accepted.

Haiyan Zhao, Su Wu, Aiping Wu. Numerical simulation of weld metal filling and multi-layer welding in fillet welds, Material modeling of weld phenomena 6, 2002.

张建强,吴甦,赵海燕,王煜,鹿安理等,10Cr9Mo1VNbN/12Cr1MoV异种钢焊接接头的蠕变损伤界面失效研究, 焊接学报,23(2):75~79.

张建强,吴甦,赵海燕 鹿安理等.马氏体/贝氏体异种耐热钢焊接接头的力学性能及界面失效, 机械工程学报,39(1).

吴甦,赵海燕,鹿安理等,磁处理降低钢中残余应力的微观机理模型,清华大学学报(自然科学版), J Tsinghua University (Sci.&Tech.), 2002, Vol.42, No.2.

吴甦,赵海燕,鹿安理,方慧珍,低频交变磁处理降低钢材内应力的微观机理,焊接学报,2002, vol.23, No.1.

白向钰*,吴甦,鹿安理等,新型加工陶瓷材料的微波加热系统,微波学报,第5卷,第二期,1999.

白向钰*,吴甦,鹿安理等,陶瓷材料微波加工用高均匀度多模谐振腔的研究,清华大学学报,第38卷,第2期,1998.

微波加热实现陶瓷材料同时烧结与连接的研究,航空材料学报,Vol.18, No.4, 1998.

Microwave Joining of silicon nitride with different inter-layers, Journal of Fire Sciences, Vol.13, No.4, Jul.,199.

陶瓷材料的微波烧结机理初探,航空材料学报,Vol.16, No.4, 1996.4.

Numerical Analysis of Microwave heating in a Single Mode Cavity, China Welding, Vol.4, No.2, 1997.

氧化物陶瓷的微波烧结,航空材料学报,Vol.2,No.2, 1995.

陶瓷材料微波加工用高场强单模谐振腔的研究,应用基础与工程科学学报,第6卷,第1期,1998.

Microwave Joining of Silicon Nitride, "China Welding",vol.2,Dec.,1993.

用不同中间层微波连接氮化硅陶瓷,"中国机械工程”,vol.2,1994.

微波新技术在氮化硅陶瓷连接中的应用,"宇航精密制造技术",Vol.1,1994.

ZTA陶瓷的微波烧结,"硅酸盐学报",Vol.23, No.1,1995.

Influence of machine characteristics in resistance spot welding, International sheet metal welding conference IX in Detroit, Michigan, USA, October 18-20, 2000.

Application of Microwave Technology to the Joining of advanced ceramics, Dalian,1994.9,Pre-assembly symposium of IIW Annual meeting.

异种陶瓷材料微波连接的研究,中国机械工程,1999.4,Vol.10.

A study on fatigue crack closure behavior of two kinds of steels for industrial machinery,北京第二届国际焊接学术会议论文集,8-10,1991.5.

TIG重熔工艺对焊接接头疲劳强度的改善,1991年北京第六届焊接学术会议优秀论文。

两种工程机械用钢中疲劳裂纹闭合规律的研究,第六届全国焊接学术会议论文选集,5-125,1990.

TIG重熔工艺及其对角焊接头疲劳强度的改善,“清华大学学报”,vol.30,1990.5.

焊接残余应力对裂纹闭合与疲劳裂纹扩展速率的影响第五届全国断裂会议论文集,828~836.

金属焊接性研究的发展趋势,第八届全国焊接年会论文集,1997.10.

蔡志鹏*,赵海燕,吴甦,鹿安理,史清宇*,串热源模型及其在焊接数值模拟中的应用, 机械工程学报, 2001.4, Vol.37,No.4, 25-28.

赵海燕,史耀武,鹿安理,吴甦,用有限元方法分析焊接变压器的三维磁场,机械工程学报,vol 37, No.2, 2001年2月。

史清宇*,赵海燕,鹿安理,吴苏, 焊接过程数值分析中焊缝区域材料高温性能的影响,第三届‘计算机在焊接中的应用技术交流会’论文集,2000年11月,上海。

徐军*,吴甦 赵海燕 蔡志鹏,基于简化模型采用有限元方法计算特大型梁结构的焊接变形,焊接技术, vol.3, June, 2001.

焊接结构CAE中数值模拟技术的实现”,中国机械工程, vol.11, No.7, 2000年7月, 732-734.

赵海燕,鹿安理,蔡志鹏*,吴甦, 焊接过程数值分析中的分段移动热源, 第三届‘计算机在焊接中的应用技术交流会’论文集,2000年11月,上海。

Su. Wu*, Yu Wang, Haiyan. Zhao, Application of segmented bi-ellipsoid heat source model in numerical simulation of electron beam welding, Journal of Materials Processing Technology (accepted).

发明专利:

2000. 09. 27:“用于陶瓷加工的高均匀度加热腔”,中国发明专利, 公开号1268017 (本人排名第1);

2000. 10. 18:“磁处理降低焊接内应力的工艺及设备”,中国发明专利,公开号1270234 (本人排名第3);

1992. 03:“TIG重熔工艺及其对焊接接头疲劳强度改善效果的研究”,中华人民共和国国家科委科技研究成果公报。