走進華中科技大學

走進華中科技大學

Report on Huazhong University of Science and Technology

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

材料科學與工程學院

材料科學與工程學院始建于1953年.前身系華中工學院機械工程系。經過50多年來的建設和發展.形成了自己獨特的學科優勢和辦學風格.匯聚了一大批在國內外享有盛譽的優秀人才.具有一支素質好、水平高的教師隊伍和先進的教學科研設施。

目前.學院擁有“材料科學與工程”一級學科國家重點學科.以及“材料加工工程”、“材料學”2個二級學科國家重點學科；設有材料科學與技術系、材料工程與計算機應用系等2個系；擁有材料成形與模具技術國家重點實驗室、科技部快速原形技術生產力促進中心這2個國家級研究平臺和材料科學與工程湖北省教學示范中心1個省級實驗平臺。

現有“材料科學與工程”1個博士后科研流動站.具有博士、碩士學位一級學科授予權。專業中為本科專業之一的“材料成形及控制工程”專業連續多年排名全國前列。在“數字化材料成形”及“先進功能材料”領域具有明顯的優勢和特色。

學院與國內外多個國家和地區的高校、企業建立了長期合作關系.在科學研究和人才培養等方面開展了廣泛的合作交流。

材料成形與模具技術國家重點實驗室

華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室于1989年立項籌建.當時名稱為“塑性成形模擬及模具技術國家重點實驗室”.1998年增加快速成形技術方向（3D打印技術）.2006年經科技部批準.實驗室更名為“材料成形與模具技術國家重點實驗室”.并將研究方向調整為材料成形過程模擬理論與方法、數字化模具設計制造技術、快速成形技術（3D打印技術）、精密成形工藝與裝備、先進材料制備與應用。

材料成形與模具技術國家重點實驗室是國家在材料成形、新材料和模具技術領域建設的國家重點實驗室。其主要目標是面向國民經濟和國防建設中的重大需求.圍繞材料制備與成形領域的基本科學問題和學科前沿.開展應用基礎研究和技術創新.突破關鍵科學技術問題.促進成果應用.引領行業發展。

實驗室是依托華中科技大學材料科學與工程國家一級重點學科進行建設的.人才隊伍主要由該學科領域的一批高素質的科研人員組成。現有固定研究人員60名.其中.中國工程院院士1名、國家杰出青年科學基金獲得者3名、長江學者特聘教授1名、千人計劃學者4名、國家人事部百千萬人才2人、教育部新世紀優秀人才8名、973計劃項目咨詢專家1名、863計劃主題專家1名、國家自然科學基金委專家評審組成員3名、國務院學位委員會學科評議組成員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。科研合同總經費近2億元。發表SCI論文604篇.獲發明專利114項。以第一完成單位獲國家自然科學二等獎1項、國家技術發明二等獎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發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“材料形變規律-控形控性方法-材料組織結構與性能”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、數字化模具設計制造技術、快速成形與快速制模、精密成形工藝與裝備、先進材料制備與應用。

各研究方向的主要內容

⑴材料成形過程模擬。研究材料在固態、液態條件下的形變（流變）規律和在多場、多尺度下各因素之間的耦合作用機制.構建成形過程的計算模型.建立快速精確的數值計算方法.為全面真實地掌握材料的形變規律及機理、組織結構演變和性能預測提供技術支撐。

⑵數字化模具設計制造技術。研究面向模具開發全過程的智能化設計、自動化制造、精益化生產過程優化控制的理論與方法.建立模具設計制造的數字化平臺.克服模具開發過程中過于依賴經驗造成的效率低、可靠性低的瓶頸問題.使模具設計制造由經驗走向科學。

⑶快速成形與快速制模技術。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.解決了大型復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構演變及形變規律.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”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用.研究材料成分、制備工藝、組織結構與性能之間的關系.以及在外場作用下的材料組織結構演變機制.建立高性能材料的設計與制備方法.滿足關鍵零部件或器件對高性能材料及其成形技術的需求。

與鍛造沖壓相關的成果

⑴沖壓成形模擬系統（FASTAMP）可預測沖壓成形過程中產生的各種缺陷.優化沖壓成形工藝.已在國內近百家沖壓生產企業和模具企業獲得應用.取得良好效果。

⑵沖壓與鍛造模具設計制造系統包括覆蓋件模設計、連續模設計、鍛模設計系統.以及模具生產過程管理系統.已在國內50余家企業獲得應用。其中連續模設計系統是與國際著名的CAD軟件公司西門子PLM（NX）合作開發的.已在全球銷售近3000余套。

⑶精鍛成形技術以汽車、家電、航空航天等領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.成套技術在國內數十家企業獲得應用.實現了產業化.科研成果的轉化率在70%以上。

⑷高強鋼熱沖壓成形技術。自主研制開發出集加熱控制、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線.已在部分企業進行產業化應用。