走進華中科技大學(xué)

Report on Huazhong University of Science and Technology

華中科技大學(xué)是國家教育部直屬的全國重點大學(xué).由原華中理工大學(xué)、同濟醫(yī)科大學(xué)、武漢城市建設(shè)學(xué)院于2000年5月26日合并成立.是首批列入國家“211工程”重點建設(shè)和國家“985工程”建設(shè)高校之一。

材料科學(xué)與工程學(xué)院

材料科學(xué)與工程學(xué)院始建于1953年.前身系華中工學(xué)院機械工程系。經(jīng)過50多年來的建設(shè)和發(fā)展.形成了自己獨特的學(xué)科優(yōu)勢和辦學(xué)風(fēng)格.匯聚了一大批在國內(nèi)外享有盛譽的優(yōu)秀人才.具有一支素質(zhì)好、水平高的教師隊伍和先進的教學(xué)科研設(shè)施。

目前.學(xué)院擁有“材料科學(xué)與工程”一級學(xué)科國家重點學(xué)科.以及“材料加工工程”、“材料學(xué)”2個二級學(xué)科國家重點學(xué)科；設(shè)有材料科學(xué)與技術(shù)系、材料工程與計算機應(yīng)用系等2個系；擁有材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室、科技部快速原形技術(shù)生產(chǎn)力促進中心這2個國家級研究平臺和材料科學(xué)與工程湖北省教學(xué)示范中心1個省級實驗平臺。

現(xiàn)有“材料科學(xué)與工程”1個博士后科研流動站.具有博士、碩士學(xué)位一級學(xué)科授予權(quán)。專業(yè)中為本科專業(yè)之一的“材料成形及控制工程”專業(yè)連續(xù)多年排名全國前列。在“數(shù)字化材料成形”及“先進功能材料”領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢和特色。

學(xué)院與國內(nèi)外多個國家和地區(qū)的高校、企業(yè)建立了長期合作關(guān)系.在科學(xué)研究和人才培養(yǎng)等方面開展了廣泛的合作交流。

材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室

華中科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室于1989年立項籌建.當(dāng)時名稱為“塑性成形模擬及模具技術(shù)國家重點實驗室”.1998年增加快速成形技術(shù)方向（3D打印技術(shù)）.2006年經(jīng)科技部批準(zhǔn).實驗室更名為“材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室”.并將研究方向調(diào)整為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)、快速成形技術(shù)（3D打印技術(shù)）、精密成形工藝與裝備、先進材料制備與應(yīng)用。

材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室是國家在材料成形、新材料和模具技術(shù)領(lǐng)域建設(shè)的國家重點實驗室。其主要目標(biāo)是面向國民經(jīng)濟和國防建設(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.促進成果應(yīng)用.引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

實驗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學(xué)科進行建設(shè)的.人才隊伍主要由該學(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、千人計劃學(xué)者4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。

近5年來.實驗室圍繞主要研究方向.主持或參與973計劃課題、863計劃項目、科技支撐計劃項目、數(shù)控重大專項項目、ITER計劃項目、杰出青年基金等國家級項目120余項.主持或參與國際合作及其他省部級和橫向項目200多項?？蒲泻贤偨?jīng)費近2億元。發(fā)表SCI論文604篇.獲發(fā)明專利114項。以第一完成單位獲國家自然科學(xué)二等獎1項、國家技術(shù)發(fā)明二等獎2項.以第三完成單位獲國家科技進步二等獎1項.以第一完成單位獲省部級技術(shù)發(fā)明和科技進步一等獎9項.其他獎勵14項。實驗室研制成功的大型粉末SLS成形機.被“兩院”院士評選為2011年中國科技十大進展。

實驗室的研究方向

實驗室以“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5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、先進材料制備與應(yīng)用。

各研究方向的主要內(nèi)容

⑴材料成形過程模擬。研究材料在固態(tài)、液態(tài)條件下的形變（流變）規(guī)律和在多場、多尺度下各因素之間的耦合作用機制.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.為全面真實地掌握材料的形變規(guī)律及機理、組織結(jié)構(gòu)演變和性能預(yù)測提供技術(shù)支撐。

⑵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)驗造成的效率低、可靠性低的瓶頸問題.使模具設(shè)計制造由經(jīng)驗走向科學(xué)。

⑶快速成形與快速制模技術(shù)。研究激光與材料的相互作用.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).解決了大型復(fù)雜高性能零部件的快速整體成形的難題。

⑷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.解決了高性能零部件的高效、高精度成形的難題。

⑸先進材料制備與應(yīng)用。重點圍繞高性能工模具材料、合金材料、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.以及在外場作用下的材料組織結(jié)構(gòu)演變機制.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。

與鍛造沖壓相關(guān)的成果

⑴沖壓成形模擬系統(tǒng)（FASTAMP）可預(yù)測沖壓成形過程中產(chǎn)生的各種缺陷.優(yōu)化沖壓成形工藝.已在國內(nèi)近百家沖壓生產(chǎn)企業(yè)和模具企業(yè)獲得應(yīng)用.取得良好效果。

⑵沖壓與鍛造模具設(shè)計制造系統(tǒng)包括覆蓋件模設(shè)計、連續(xù)模設(shè)計、鍛模設(shè)計系統(tǒng).以及模具生產(chǎn)過程管理系統(tǒng).已在國內(nèi)50余家企業(yè)獲得應(yīng)用。其中連續(xù)模設(shè)計系統(tǒng)是與國際著名的CAD軟件公司西門子PLM（NX）合作開發(fā)的.已在全球銷售近3000余套。

⑶精鍛成形技術(shù)以汽車、家電、航空航天等領(lǐng)域的鍛造零部件為對象.開展精鍛成形工藝、精鍛模具、精鍛裝備等的研發(fā).成套技術(shù)在國內(nèi)數(shù)十家企業(yè)獲得應(yīng)用.實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化.科研成果的轉(zhuǎn)化率在70%以上。

⑷高強鋼熱沖壓成形技術(shù)。自主研制開發(fā)出集加熱控制、模具成形控制、伺服壓力機、機器人工件傳輸控制為一體的高強鋼熱沖壓成形生產(chǎn)線.已在部分企業(yè)進行產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。