天津大學(xué)

姓名（中文/漢語拼音）任成祖
職稱教授、博導(dǎo)
職務(wù)機(jī)械工程系主任
專業(yè)機(jī)械制造及其自動(dòng)化
所在系、所機(jī)械工程系、數(shù)字化制造與精密加工技術(shù)研究所
通訊地址天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,300072
電子信箱renchz@tju.edu.cn
辦公室電話+86(0)2287401505
傳真+86(0)2287401505
主要學(xué)歷:
1980.09-1984.07西北工業(yè)大學(xué)航空機(jī)械制造工程專業(yè)，本科生，獲工學(xué)學(xué)士
1984.09-1987.03南京航空學(xué)院機(jī)械制造工程專業(yè)，碩士研究生，獲工學(xué)碩士
1991.09-1995.11天津大學(xué)機(jī)械制造工程專業(yè)，在職博士研究生，獲工學(xué)博士
主要學(xué)術(shù)經(jīng)歷:
1987.05-1990.11天津大學(xué)機(jī)械工程系，助教
1990.12-1995.11天津大學(xué)機(jī)械工程系，講師
1995.12-2003.05天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程系，副教授
2003.06-至今天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程系，教授
2004.09-至今天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程系，博士生導(dǎo)師
主要研究方向:
1.硬脆材料精密、超精密加工理論與關(guān)鍵技術(shù)
2.陶瓷滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)理論與制造技術(shù)
主要講授課程:
1.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)(本科生48學(xué)時(shí))
2.先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)(本科生64學(xué)時(shí))
3.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(本科生72學(xué)時(shí))
4.陶瓷滾動(dòng)軸承的分析方法(研究生32學(xué)時(shí))
主要學(xué)術(shù)兼職:
中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)磨粒技術(shù)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)委員
天津市機(jī)械工程學(xué)會(huì)生產(chǎn)工程分會(huì)常務(wù)理事
主要學(xué)術(shù)成就、獎(jiǎng)勵(lì)及榮譽(yù):
作為負(fù)責(zé)人主持國家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目子課題1項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目3項(xiàng)、教育部博士點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、天津市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng)、天津市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)、天津市自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目1項(xiàng)及企業(yè)橫向合作項(xiàng)目多項(xiàng)，以第一作者或通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇，其中被SCIE收錄10余篇，授權(quán)國家發(fā)明專利3項(xiàng)。
提出基于氧化膜狀態(tài)主動(dòng)控制ELID磨削原理，以回路電流表征ELID磨削過程中砂輪工作面氧化膜狀態(tài)，利用大小脈沖協(xié)調(diào)控制電解強(qiáng)度，將砂輪工作面氧化膜狀態(tài)控制在與工件表面粗糙度目標(biāo)相適應(yīng)的水平。研究表明基于氧化膜狀態(tài)主動(dòng)控制ELID磨削在平面和內(nèi)孔磨削質(zhì)量和加工效率方面明顯優(yōu)于氧化膜狀態(tài)自適應(yīng)平衡的普通ELID磨削，目前正在將該技術(shù)應(yīng)用于球軸承套圈溝道ELID超精密成形磨削，以提高球軸承套圈溝道的精度和質(zhì)量。
對(duì)陶瓷球加工理論、技術(shù)具有獨(dú)到的研究，所開發(fā)的陶瓷球加工新工藝的加工效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝方法，同時(shí)其加工精度亦優(yōu)于傳統(tǒng)加工方法，研究成果對(duì)陶瓷球軸承產(chǎn)業(yè)化具有重要的促進(jìn)作用。
從材料變形過程的本質(zhì)考慮，提出用能量密度方法來消除網(wǎng)格特征尺寸對(duì)仿真結(jié)果精度的影響，可以在不同切削速度、不同進(jìn)給條件下，保證切削加工過程材料變形屬性的一致性，從而在根本上保證仿真結(jié)果的精度。通過分析鈦合金切屑絕熱剪切帶中的溫度、應(yīng)力、應(yīng)變以及溫度和應(yīng)變梯度，揭示了鈦合金鋸齒狀切屑形成的最根本的誘因，發(fā)現(xiàn)了鋸齒狀切屑形成過程的熱塑性失穩(wěn)機(jī)理的新的依據(jù)。
設(shè)計(jì)了航空鋁合金正交微切削測(cè)溫試驗(yàn)，采用快速響應(yīng)熱電偶對(duì)微切削加工過程工件和刀尖處的溫度進(jìn)行了實(shí)時(shí)測(cè)量，突破傳統(tǒng)的切削溫度測(cè)量方法的限制，同時(shí)獲得了刀尖與工件表面附近的溫度。成果發(fā)表在《InternationalJournalofMachineToolsandManufacture》。
基于子模型技術(shù)的靜態(tài)接觸有限元法求解獲得Ioannides-Harris理論所需的球-滾道接觸應(yīng)力場(chǎng)，將Ioannides-Harris疲勞壽命計(jì)算理論應(yīng)用于高速混合陶瓷球軸承壽命計(jì)算，利用剛?cè)峄旌嫌邢拊�法仿真混合陶瓷球軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)獲取了計(jì)算軸承摩擦功率所需的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，采用非劣排序遺傳算法求解高速混合陶瓷球軸承多目標(biāo)優(yōu)化問題。
主要科研項(xiàng)目及角色:
1.基于界面細(xì)觀力學(xué)行為的陶瓷基纖維復(fù)合材料磨削機(jī)理，國家自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：51275346），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
2.晶須增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料磨削加工微觀多向材料去除機(jī)理，高校博士點(diǎn)基金自然科學(xué)類課題（批準(zhǔn)號(hào)：20110032110007），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
3.CFRP/鈦合金螺旋銑孔過程切削機(jī)理與工藝優(yōu)化，天津市應(yīng)用基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究計(jì)劃(自然科學(xué)基金)（批準(zhǔn)號(hào)：11JCZDJC22800），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
4.固結(jié)磨粒面接觸磨削超精密加工機(jī)理，國家自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：50975198），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
5.基于微細(xì)結(jié)構(gòu)加工數(shù)控超精密機(jī)床，國家863計(jì)劃，副組長(zhǎng)
6.在線電解修整超精密磨削砂輪表面鈍化膜狀態(tài)的表征與主動(dòng)控制，國家自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：50575161），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
7.在線電解修整磨削分子動(dòng)力學(xué)仿真與試驗(yàn)研究，天津市自然科學(xué)基金（批準(zhǔn)號(hào)：043603311），項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
8.工程陶瓷材料在線電解修整超精密磨削技術(shù)，橫向合作，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
9.陶瓷球軸承有限元分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，橫向合作，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
10.納米復(fù)合陶瓷軸承球批量加工技術(shù)及工藝，橫向合作，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
11.納米復(fù)合陶瓷軸承球中試生產(chǎn)線研制，橫向合作，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
12.坦克轉(zhuǎn)塔用陶瓷彈子研制，解放軍裝備表面工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
代表性論著:
[1]Measurementandfiniteelementsimulationofmicro-cuttingtemperaturesoftooltipandworkpiece,InternationalJournalofMachineTools&Manufacture,2013
[2]Precisiongrindingofbearingsteelbasedonactivecontrolofoxidelayerstatewithelectrolyticintervaldressing,TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2013
[3]Precisioninternalgrindingofbearingsteelbasedonthestatecontrolofoxidelayerwithelectrolyticin-processdressing,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2012
[4]ApplicationofgeneticalgorithmsforoptimizingtheJohnson-CookconstitutivemodelparameterswhensimulatingthetitaniumalloyTi-6Al-4Vmachiningprocess,ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineersPartB-JournalofEngineeringManufactrue,2012
[5]Rotaryultrasonicmachiningofcarbonfiber-reinforcedpolymer:Feasibilitystudy,MachiningScienceandTechnology,2012
[6]Experimentalstudyonsurfaceintegrityofti-6al-4vinhighspeedsidemilling,TransactionsofTianjinUniversity,2012
[7]EvidenceofthermoplasticinstabilityaboutsegmentedchipformationprocessforaTi-6Al-4Valloybasedonthefinite-elementmethod,ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartC-JournalofMechanicalEngineeringScience,2011
[8]FiniteElementFiniteelementsimulationofhigh-speedmachiningoftitaniumalloy(Ti-6Al-4V)basedonductilefailuremodel,InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2011
[9]ELID磨削砂輪表面氧化膜狀態(tài)的表征，工具技術(shù)，2011
[10]ExperimentalstudyofELIDgrindingbasedontheactivecontrolofoxidelayer,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2010
[11]Optimaldesignofhighspeedangularcontactballbearingusingamultiobjectiveevolutionalgorithm,2010InternationalConferenceonComputing,ControlandIndustrialEngineering,CCIE2010
[12]鑄鐵基金剛石微粉砂輪電火花精密整形的實(shí)時(shí)監(jiān)控，天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2008
[13]鑄鐵基金剛石微粉砂輪電火花整形機(jī)理分析，中國機(jī)械工程，2008
[14]在線電解（ELID）磨削試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，航空精密制造技術(shù)，2007
[15]基于模糊控制的金剛石砂輪電火花整形研究，電加工與模具，2007
[16]鑄鐵基金剛石微粉砂輪的電火花整形試驗(yàn)，天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2007
[17]陶瓷球研磨加工在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，機(jī)床與液壓，2007
[18]基于納米進(jìn)給鑄鐵基砂輪電火花精密整形研究，制造技術(shù)與機(jī)床，2006
[19]材料非線性對(duì)混合陶瓷球軸承有限元分析的影響，機(jī)械設(shè)計(jì)，2006
[20]ELID超精密磨削鈍化膜狀態(tài)變化的研究，航空精密制造技術(shù)，2006
[21]ExperimentalBenchDesignandExperimentalInvestigationontheContactAnalysisofCeramicBallBearings,ProceedingsofICMEM2005,InternationalConferenceonMechanicalEngineeringandMechanics,October26-28,2005,Nanjing,China
[22]Electro-DischargeFineTruingofMetal-BondedFine-GrainDiamondWheelBasedonReal-TimeMonitoring，TransactionsofTianjinUniversity，2005
[23]高速超高速混裝陶瓷球軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)研究，機(jī)械強(qiáng)度，2005
[24]非線性有限元軟件MSC.Marc及其在軸承分析中的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)，2004
[25]混合陶瓷球軸承接觸應(yīng)力和變形的數(shù)值求解，機(jī)械設(shè)計(jì)，2004
[26]陶瓷軸承零件表明特性檢測(cè)技術(shù)，軸承，2003
[27]Anewshapingmodelforgreenceramicballs,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2002
[28]Experimentalresearchontheresidualstressinthesurfaceofsiliconnitrideceramicballs,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2002