許慶彥

專業(yè)特長：

集成計算材料工程(ICME)，鑄造成形過程數(shù)值模擬，高溫合金葉片定向凝固技術，材料加工/鑄造/金屬凝固，鑄造新材料/新工藝。

清華大學材料學院教授、博士生導師，航空發(fā)動機熱端部件制造技術研究中心副主任。先后主持和參與國家科技重大專項、863計劃、國家973計劃、國家自然科學基金、歐盟第七框架中歐國際合作等30多個科研項目，在材料加工方向重要期刊上發(fā)表學術論文100多篇，主參編專著5部，JMST、JMPT、Comp Mater Sci、Rare Metals、金屬學報、清華大學學報、中國稀土學報、稀有金屬等雜志審稿人，Journal of Applied Mechanical Engineering編委，第九屆特種鑄造及有色合金技術委員會委員，NSFC、863、山東省自然科學基金及杰出青年基金等評審人，機械工程學會、鑄造學會、中國材料學會、金屬學會會員，主講“材料加工工藝”、“航空航天材料”、“材料加工專業(yè)英語”及“現(xiàn)代材料工藝學”等本科生和研究生課程。

教學狀況：

全校本科生選修課“航空航天材料及其應用基礎”(32學時，春、秋季，2005年起，隔年)

本科生選修課“材料加工專業(yè)英語”(32學時，秋季，2010年起)

本科生必修課“材料加工工藝”（國家精品課，液態(tài)金屬成形部分，24學時，秋季，2013年起）

研究生學位課“現(xiàn)代材料工藝學”(48學時，春季，2005年起)

教育背景：

1995--1998，哈爾濱工業(yè)大學材料科學與工程學院，博士生/工學博士

1992--1995，哈爾濱工業(yè)大學材料科學與工程學院，碩士生/工學碩士

1988--1992，哈爾濱工業(yè)大學金屬材料及工藝系，本科生/學士

工作履歷：

2008-2009   Worcester Polytechnic Institute, 訪問學者、Research Scientist

2007.9-11    IHI, Japan. Senior Research Scientist

2009至今      清華大學，博士生導師

2000至今      清華大學，副教授、教授

1998-2000   清華大學機械工程系，博士后/助研

研究領域：

集成計算材料工程（ICME, Integrated Computational Materials Engineering）

材料鑄造成形過程的數(shù)值模擬（建模與仿真）

航空發(fā)動機高溫合金渦輪葉片定向凝固多尺度、全流程建模與仿真

鋁、鎂合金凝固組織的數(shù)值模擬

鑄造新材料與新工藝

研究概況：

1. 國家自然科學基金：鎳基高溫合金渦輪葉片定向凝固過程中熱-力-位移模擬與尺寸精度控制，2014-2017

2. 國家自然科學基金：定向凝固單晶渦輪葉片的再結晶數(shù)值模擬，2012-2015

3. 中歐航空國際合作、歐盟第七框架：鈦合金鑄件鑄造過程計算機模擬和工藝優(yōu)化研究，2010-2014

4. 國家科技重大專項：高溫合金葉片的定向凝固過程數(shù)值模擬，2009-2012

5. 科技部863計劃：航空發(fā)動機定向凝固葉片成形工藝過程的建模仿真與優(yōu)化，2007-2010

6. 國家自然科學基金：定向凝固高溫合金單晶葉片微觀組織模擬與雜晶形成的預測，2005-2007

7. 國家973計劃：難加工航空零件的數(shù)字化制造，2011-2015

8. 國家973計劃：數(shù)字化制造的基礎研究（先進成形制造過程多尺度數(shù)字仿真與優(yōu)化），2005-2010

9. 鐵道部基金：吸聲減震材料多孔鋁合金的連續(xù)制備技術與形成機理研究，2005-2007

10. 鐵道部項目：CRH3鋁合金枕梁研制與開發(fā)，2009-2012

11. 高溫合金三聯(lián)鑄造葉片的計算機模擬仿真與工藝優(yōu)化（北京航空材料研究院），2008

12. 鑄鋁工裝的仿真設計、冷卻水量控制（包頭鋁業(yè)股份公司），2005-2007

13. 高品質Al-Ti-B-RE中間合金的研制（包頭鋁業(yè)集團），2004-2005

14. 噴射共沉積高強鋁基復合材料制備（兵器工業(yè)五二所），2005-2006

15. Prediction of microstructure of directional solidification castings，IHI Corporation, Japan，2005-2008

16. 數(shù)字化鑄造技術與質量控制平臺的研發(fā)（浙江圣固鑄造公司），2006-2011

獎勵與榮譽：

清華大學教學成果二等獎（2012年）

清華大學先進工作者（2012年度）

清華大學先進集體（2012年度）

清華大學機械系先進工作者（2012年）

清華大學-橫山亮次優(yōu)秀論文獎（2012年）

清華大學機械系公共服務貢獻單項獎（2009、2011年）

金屬學報（中、英文版）優(yōu)秀審稿人、優(yōu)秀論文（2009年）

中國科協(xié)期刊優(yōu)秀論文二等獎（2008年）

SRT優(yōu)秀指導教師二等獎二項（2003、2005年）

第十一屆全國優(yōu)秀科技圖書獎（2003年）

北京市科技進步二等獎（2002年）

清華大學科技成果推廣應用效益顯著獎（2002年）

中國機械工程學會第二屆“三峰杯”鑄造專業(yè)優(yōu)秀論文銀獎（2000年）

哈爾濱工業(yè)大學優(yōu)秀本科、碩士、博士畢業(yè)生稱號（1992、1995、1998年）

學術成果：

發(fā)明專利：

授權發(fā)明專利：

1. 鋁鈦硼稀土細化劑及其制備方法，ZL200610011786.2

2. 單晶葉片生產的自適應變速抽拉仿真方法，ZL201110362376.3

3. 定向凝固葉片生產的自適應變速抽拉仿真方法. ZL201110343695.X

4. 活塊失位欠位鎖定裝置. 發(fā)明專利，ZL201110276224.1

計算機軟件著作權登記：

1. 高溫合金葉片定向凝固宏/微觀模擬軟件，2009SRBJ5040

2. 高溫合金鑄件液態(tài)金屬冷卻凝固過程數(shù)值模擬與分析軟件，2013R11S005042

主要出版物：

1. 許慶彥，柳百成. 鑄造合金的凝固組織模擬. 科學出版社 (2012年8月獲中科院出版基金資助，正在出版中)

2. 熊守美, 許慶彥, 康進武. 鑄造過程模擬仿真技術. 北京機械工業(yè)出版社, 2004. 9(負責第4、8章、第2、7章的部分內容)

3. 熊守美, 荊濤, 許慶彥, 康進武. 中國材料工程大典第19卷：材料鑄造成形工程(下); 第6篇：鑄造成形CAD/CAE. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2006. 1 (負責第5章)

4. Qingyan Xu, Hang Zhang, Xiang Qi, Baicheng Liu. Multiscale Modeling and Simulation of Directional Solidification Process of Turbine Blade Casting with MCA Method. Metallurgical and Materials Transactions B, 2013, 1-7  DOI 10.1007/s11663-013-9909-6

5. SHI Yu-feng, XU Qing-yan, LIU Bai-cheng. Simulation and experimental validation of three-dimensional dendrite growth. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2012, 22(11): 2756−2761

6. Xu Qingyan, Liu Baicheng, Pan Dong, Yu Jing. Progress on modeling and simulation of directional solidification of superalloy turbine blade casting. China Foundry, 2012, 9(1): 68-77

7. ZHANG Hang, XU Qingyan, TANG Ning, PAN Dong, LIU Baicheng. Numerical Simulation of Microstructure Evolution during Directional Solidification Process in DS Turbine Blades. SCIENCE CHINA: Technological Sciences 2011, 54(12): 3191-3202

8. B.C. Liu, Q.Y. Xu. Microstructure modelling and simulation of shaped casting with MCA method. International Journal of Cast Metals Research, 2011, 24(3-4): 139-143

9. Baicheng Liu, Qingyan Xu, Tao Jing, et al. advances in Multi-scale Modeling of solidification and Casting processes. JOM, 2011, 63(4): 19-25

10. PAN Dong, XU QingYan & LIU BaiCheng. Three dimensional microstructure simulation of Ni-based superalloy investment castings. SCIENCE CHINA: Physics, Mechanics & Astronomy, 2011, 54 (5): 851-855

11. Dong Pan, Qingyan Xu, Baicheng Liu. Numerical Simulation of Grain Selection Behavior of Single Crystal Ni3Al Based Superalloy Casting Materials Science Forum Vols. 654-656 (2010) pp 1482-1485

12. Pan Dong, Xu Qingyan, Liu Baicheng. Modeling of Grain Selection during Directional Solidification of Superalloy Single Crystal Turbine Blade Casting. JOM, 2010, 62(5): 39-43

13. Dong Pan, Qingyan Xu, Baicheng Liu. Modeling of Microstructure Evolution in Directional Solidification of Ni-Based Superalloy Turbine Blade. Advanced Materials Research Vols. 97-101 (2010) pp 3207-3210

14. Qingyan Xu, Bin Li and Baicheng Liu. Application of Microstructure Simulation by Modified CA Method to Al Alloy Casting Production. Materials Science Forum Vols. 618-619 (2009) pp 199-202

15. D. Pan, Q.Y. Xu, J. Yu, B.C. et al. Numerical Simulation of Directional Solidification of Single Crystal Turbine Blade Casting. International Journal of Cast Metals Research, 2008, 21(1-3), 308-312

16. YU Jing, XU Qingyan, LIU Baicheng, et al. Experimental study and numerical simulation of directionally solidified turbine blade casting. Journal of Materials Science & Technology, 2008, 24(3): 369-373

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19. B. Li, Q. Y. Xu, B. C. Liu. Numerical Modeling of Microstructure Evolution and Dendrite Growth for Al-Si Alloy Casting during Low Pressure Die Casting. Materials Science Forum, Vols. 561-565 (2007) pp. 1787-1792

20. Jing Yu, Qingyan Xu, Baicheng Liu, Jiarong Li, Hailong Yuan. Numerical Simulation of Unidirectional Solidification Process of Turbine Blade Castings. Advanced Materials Research Vols. 26-28 (2007) pp. 947-952

21. Baicheng Liu, Shoumei Xiong, Qingyan Xu. Study on Macro and Micro-Modeling of Solidification Process of Aluminum Shape Casting. Metallurgical and Materials Transactions B, 2007, 38B: 525-532

22. Zhennan Fu, Qingyan Xu, Shoumei Xiong. Microstructure Simulation of Magnesium Alloy. Materials Science Forum, Vols. 546-549 (2007) pp. 133-137

23. Zhiyong LIU, Qingyan XU and Baicheng LIU. Microstructure Simulation of Die Casting AZ91D Alloy, Materials Science Forum, Vols. 546-549 (2007) pp. 109-112

24. Jing YU, Qingyan XU, Kai CUI, Baicheng LIU, Akihiko KIMATSUKA, Yasunori KUROKI, Atsushi HIRATA. Numerical Simulation of Solidification Process on Single Crystal Ni-Based Superalloy Investment Castings. Journal of Materials Science & Technology 2007, 23(1): 47-54

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29. Zhang XP, Chen G, Xiong SM, Xu QY. Computer simulation of the solidification of cast titanium dental prostheses Journal of Materials Science 40 (18): 4911-4916 2005

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31. LIU Baicheng, XU Qingyan. Advances on Microstructure Modeling of Solidification Process of Shape Casting. Tsinghua Science and Technology, 2004, 9(5): 497-505

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33. Zuojian Liang, Qingyan Xu and Baicheng Liu. 3D Modeling and Simulation of Dendritic Growth during Solidification. Journal of Materials Science and Technology, Volume 19 Suppl.1, 2003: 1-4

34. Qingyan Xu, Weiming Feng, Baicheng Liu. 3D Stochastic Modeling of Grain Structure for Aluminum Alloy Casting. Journal of Materials Science and Technology, 2003, 19(5): 391-394

35. Shuyong DONG, Zhuo ZHUANG, Qingyan XU, et al. Study on Numerical Simulation of Microporosity Evolution and Fatigue Life of Aluminum Alloy Casting. International Journal of Cast Metals Research, 2002, 15(4): 309-314

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37. Weiming FENG, Qingyan XU, Baicheng LIU. Microstructure Simulation of Aluminum Alloy Using Parallel Computing Technique. ISIJ, 2002, 42(7): 702-707

38. Qingyan Xu, Baicheng Liu. Modeling of As-cast Microstructure of Al-Si Alloy with a Modified Cellular Automaton Method. Mater. Trans., Vol.42, No.11, 2001,2316-2321

39. Xu Q.Y., Chen Y.Y., Li Q.C. Fabricating of Open-Cell Porous Aluminum-Silicon Alloy with Pressure Casting. Journal of Materials Science and Technology, 1999, 15(1): 63-66

40. 唐寧，孫長波，張航，許慶彥，柳百成. 高溫合金單晶葉片定向凝固過程的宏微觀數(shù)值模擬. 稀有金屬材料與工程, 2013, 42(11): 2298-2303

41. 張航, 許慶彥, 孫長波, 戚翔, 唐寧, 柳百成. 單晶高溫合金螺旋選晶過程的數(shù)值模擬與實驗研究一: 引晶段. 金屬學報, 2013, 49 (12): 1508-1520

42. 張航, 許慶彥, 孫長波, 戚翔, 唐寧, 柳百成. 單晶高溫合金螺旋選晶過程的數(shù)值模擬與實驗研究二：螺旋段. 金屬學報, 2013, 49 (12): 1521-1531

43. 石玉峰 許慶彥 柳百成. 基于改進元胞自動機方法的強制對流作用下三維枝晶生長的數(shù)值模擬. 稀有金屬材料與工程, 2013, 42(4): 700-705.

44. 尚偉, 孫長波, 劉艷, 李波, 周君華, 杜洪強, 許慶彥. 單晶導向葉片凝固過程組織模擬. 鑄造, 2013, 62(5): 415-419

45. 吳春龍, 許慶彥, 熊繼春, 李忠林, 李嘉榮, 柳百成. 鎳基單晶高溫合金再結晶過程模擬研究. 金屬學報, 2013, 49(5): 523-529

46. 石玉峰 許慶彥 柳百成. 不同擇優(yōu)生長取向角枝晶生長的數(shù)值模擬. 中國有色金屬學報, 2012, 22(12): 3468-3475

47. 徐吉祥, 許慶彥, 柳百成. 考慮包晶相的Ti-Al合金定向凝固枝晶生長數(shù)值模擬. 鑄造, 2012, (12): 1415-1421

48. 孫長波; 周君華; 尚偉; 張世軍; 郭海波; 李波; 張鑫佳; 許慶彥. 基于ProCAST的大型復雜空心葉片精鑄的數(shù)值模擬. 鑄造, 2012, 61(9): 1026-1030

49. 洪耀武; 王鐵軍; 韓大平; 許慶彥; 柳百成. 調節(jié)片熔模鑄造過程的應力數(shù)值模擬. 中國有色金屬學報, 2012, 22(7): 1897-1903

50. 石玉峰 許慶彥 柳百成. 基于改進元胞自動機模型的三元合金枝晶生長的數(shù)值模擬. 物理學報. 2012年, 61(10期): 108101 (1-8)

51. 唐寧, 許慶彥, 柳百成. 重型燃氣輪機葉片熔模鑄造凝固過程數(shù)值模擬. 鑄造技術, 2012(5):558-561.

52. 石玉峰 許慶彥 柳百成. 定向凝固共晶生長的元胞自動機數(shù)值模擬, 金屬學報, 2012, 48 (1): 41-48

53. 唐寧，許慶彥，柳百成. 重型燃氣輪機葉片熔模鑄造過程數(shù)值模擬. 特種鑄造及有色合金, 2011, 31(11): 1028-1031

54. 石玉峰，許慶彥，李忠林，柳百成，吳勤芳，吳偉強，楊洪偉; 基于CA方法的鋁合金鑄件微觀組織的數(shù)值模擬. 鑄造, 2011年第12期, 1209-1213

55. 石玉峰, 許慶彥, 柳百成. 對流作用下枝晶形貌演化的數(shù)值模擬和實驗研究. 物理學報, 2011,60 (12): 126101 (1-11) SCI: 879VA

56. 洪耀武, 孫長波, 康進武, 許慶彥. 定向凝固簡化空心葉片熱應力數(shù)值模擬, 鑄造, 2011, 60(8): 759-764

57. 石玉峰 許慶彥 龔銘 柳百成，定向凝固過程中NH4Cl-H2O枝晶生長的數(shù)值模擬. 金屬學報, 2011 Vol. 47 (05):620-627

58. 許慶彥, 潘冬, 于靖, 柳百成. 數(shù)值模擬技術在航空發(fā)動機高溫合金單晶葉片制造中的應用. 航空制造技術, 2011, (4): 26-31

59. 程錦, 許慶彥, 張虎, 鄭立靜, 柳百成. 基于CA方法的Ti-45Al合金定向凝固過程微觀組織模擬, 鑄造, 2010, 59(9): 903-907

60. 孫長波, 唐寧, 史鳳嶺, 費晶, 許慶彥, 柳百成. 機匣件真空熔模鑄造的數(shù)值模擬. 鑄造, 2010, (2): 169-173

61. 潘冬，許慶彥，柳百成. 鎳基高溫合金熔模鑄件凝固過程宏/微觀多尺度模擬. 中國有色金屬學報, 2010, 20(2): 329-338

62.  潘冬，許慶彥，柳百成. 考慮爐壁溫度變化的高溫合金葉片定向凝固過程模擬. 金屬學報，2010, 46(3):294-303

63. 潘冬, 許慶彥, 葉小剛,柳百成. 鋁合金半連續(xù)鑄造過程中的液穴溫度分布. 清華大學學報(自然科學版), 2009, 49(2): 206-209

64. 李斌, 許慶彥, 潘冬, 柳百成. 低壓鑄造 ZL114A鋁合金微觀組織模擬. 金屬學報, 2008, 44(2): 243-248

65. 葉小剛, 許慶彥. 鋁合金直接水冷半連續(xù)鑄造控制系統(tǒng)設計及冷卻水量自動控制仿真. 中國鑄造裝備與技術, 2008, 01: 48-51, 47

66. 付振南, 許慶彥, 熊守美. 基于概率捕獲模型的元胞自動機方法模擬鎂合金枝晶生長過程. 中國有色金屬學報, 2007, 17(10): 1567-1573

67. 于靖, 許慶彥, 崔鍇, 柳百成. 鎳基高溫合金多葉片定向凝固過程數(shù)值模擬, 金屬學報, 2007, 43(10): 1113-1120

68. 陳亞軍, 許慶彥, 黃天佑. 鋁鈦硼稀土中間合金的微觀組織及細化純鋁機制研究. 中國稀土學報, 2007, 25(5): 597-602

69. 陳亞軍, 許慶彥, 黃天佑. 稀土鋁鈦硼中間合金的細化能力及長效性研究. 中國有色金屬學報, 2007, 17(8): 1232-1239

70. 傅振楠, 許慶彥, 熊守美, 郭志鵬. 用Cellular Automaton方法模擬壓鑄鎂合金AM50的微觀組織. 鑄造, 2007, 56(8): 837-840

71. 王倩, 徐方明, 許慶彥, 熊守美. 熔體吹氣發(fā)泡法制備泡沫鋁研究. 鑄造, 2007, 56(8): 814-818

72. 劉志勇, 許慶彥, 柳百成. 枝晶生長的介觀尺度三維數(shù)值模擬. 清華大學學報, 2007, 47(8): 1253-1258

73. 徐方明, 王倩, 許慶彥, 熊守美. 熔體吹氣發(fā)泡法制備泡沫鋁的實驗研究. 特種鑄造及有色合金, 2007, 27(7): 563-565

74. 于靖, 許慶彥, 崔鍇, 柳百成. 基于一種改進CA模型的微觀組織模擬, 金屬學報, 2007, 43(7): 731-738

75. 陳亞軍, 許慶彥, 黃天佑. Al-Ti-B中間合金的研制及同類產品對比. 北京科技大學學報(自然科學版), 2007, 29(7): 725-729

76. 陳亞軍, 許慶彥, 黃天佑. 稀土對鋁鈦硼中間合金組織及細化性能的影響. 清華大學學報(自然科學版), 2007, 47(5): 618-622

77. 陳亞軍, 許慶彥, 黃天佑. Al-Ti-B中間合金中第二相沉淀現(xiàn)象研究. 北京科技大學學報(自然科學版), 2007, 29(5): 465-469

78. 崔鍇, 許慶彥, 于靖, 柳百成, 等. 高溫合金葉片定向凝固過程中輻射換熱的計算. 金屬學報, 2007, 43(5): 464-471

79. 劉志勇, 許慶彥, 柳百成. 鑄造鎂合金的枝晶生長模擬. 金屬學報, 2007, 43(4): 367-373

80. 李斌, 許慶彥, 李旭東, 柳百成. 有外加相存在時Al-Si合金枝晶微觀組織的數(shù)值模擬. 金屬學報, 2007, 43(3): 240-248

81. 李斌, 許慶彥, 李旭東, 柳百成. Al-Si/SiCp復合材料微觀組織模擬及顆粒分布均勻性定量預測. 機械工程學報, 2007, 43(1): 202-207, 213

82. 劉志勇, 許慶彥, 柳百成. AZ91D壓鑄鎂合金的三維微觀組織模擬. 金屬學報, 2006, 42(12): 1291-1297

83. 陳亞軍,許慶彥,黃天佑. Al-Ti-B中間合金微觀組織的形成與演變. 清華大學學報(自然科學版), 2006, 46(11): 1809-1812

84. 李斌, 許慶彥, 李旭東, 柳百成. 攪拌鑄造SiCp/Al-7.0Si復合材料的三維微觀組織模擬. 金屬學報, 2006, 42(8): 875-881

85. 于靖, 許慶彥, 柳百成. 鑄鋼件熔模精密鑄造凝固過程數(shù)值模擬. 鑄造, 2006, 55(5)：473-476

86. 李斌, 許慶彥, 李旭東, 柳百成. 用顆粒推移模型模擬Al-Si/SiCp復合材料微觀組織. 金屬學報, 2005, 41(12): 1303-1308

87. 梁作儉, 許慶彥, 李嘉榮, 袁海龍, 劉世忠, 柳百成. 單相合金凝固過程微觀組織的三維數(shù)值模擬. 金屬學報, 2004, 40(4): 439-444

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