刘相华
主要从事轧制理论、工艺、自动化方面的研究。
个性化签名
- 姓名:刘相华
- 目前身份:
- 担任导师情况:
- 学位:
-
学术头衔:
博士生导师,
- 职称:-
-
学科领域:
机械工程
- 研究兴趣:主要从事轧制理论、工艺、自动化方面的研究。
刘相华,男,1953年9月生,中共党员,东北大学教授,博士生导师,现任东北大学研究院常务副院长,曾任轧制技术及连轧自动化国家重点实验室主任。兼任中国机械工程学会塑性工程学会理事、辽宁省塑性工程学会理事长、中国金属学会轧钢学会塑性加工理论与新技术开发学术委员会主任。主要从事轧制理论、工艺、自动化方面的研究。
主要学术成就和贡献:
1) 在新一代钢铁材料开发方面: 担任国家十五863计划重大项目“500MPa碳素钢先进工业化制造技术” 的负责人,通过对热轧过程中组织性能演变和强化机理的研究、热模拟实验、实验室热轧实验和现场工业实验,开发出400-500MPa级超级钢,实现普碳钢强度翻番。在国际上率先实现超级钢工业生产,连续4年超额完成863计划的超级钢推广产量指标,并将超级钢应用于一汽集团汽车制造,取得了突出的经济效益和社会效益,为我国钢材品种升级换代做出了重要贡献,在国内外产生重要影响。相关成果获2004年冶金科技进步特等奖、辽宁省科技进步一等奖,2005年辽宁省科技进步二等奖,2006年辽宁省科技发明一等奖,2007年国家技术发明二等奖。
2) 在国家经贸委十五重大装备研制项目支持下,以首钢3500中厚板轧机改造为背景,开展中厚板生产工艺、设备与自动化的系统攻关,解决了AGC控制、控轧控冷等中厚板生产核心技术国产化问题,闯出了一条重大轧钢装备国产化的新路,促进了我国中厚板生产技术和装备水平有大幅度的提升,产生了巨大的经济效益。相关成果获2004年冶金科学技术一等奖,2005年国家科技进步二等奖。
3) 在智能轧制技术研究及应用方面:提出并实施了轧制过程数学模型智能纠偏的学术思想,提出综合利用神经网络、专家系统、模糊逻辑来全方位模拟人脑,进行轧制规程设定的协同人工智能方法,将神经网络应用于提高轧制力、轧件温度的设定精度和控制精度。指导研究生开发了热轧带钢厚度偏差诊断专家系统和中厚板坯料设计专家系统,推进了人工智能技术在轧制领域的应用,应用于现场取得了提高产品质量、提高成材率的好效果。此方向出版了《金属轧制过程人工智能优化》等学术著作, 发表研究论文60多篇。相关成果2000年获国家科技进步二等奖。
4) 在刚塑性有限元理论与应用研究方面:证明了刚塑性可压缩材料的变分原理和特定材料总能耗率泛函极值点的唯一性,解决了两类奇异点处理、半接触单元接触区表征等难题,为轧制问题的刚塑性有限元求解提供了理论基础。在国际上率先用刚塑性有限元法解析了复杂断面型钢轧制过程,开发了各类轧制过程解析的系列有限元软件。这些工作已经在国内外等得到应用,在与澳大利亚、日本、韩国的合作课题中发挥了作用。此方向出版了《刚塑性有限元及其在轧制中的应用》 等学术专著3部,发表了“刚塑性可压缩材料的变分原理”等研究论文100多篇。相关成果1999年获得国家冶金局科技进步奖二等奖,2001年获得辽宁省自然科学奖三等奖。
致力于高层次人才培养,指导的研究生中,有77人获得博士学位,47人获得硕士学位。被评为东北大学优秀研究生指导教师(1998)、东北大学师德标兵(2008)、辽宁省教科文卫体系统职业道德标兵(2007)、经东北大学研究生网上评审为爱心导师(2008)。
近年来获得国家级科技奖励3项,省部级科技奖励30余项,其他科学技术奖励5项。已经获得授权发明专利及实用新型专利30余项。出版学术著作8部。发表研究论文被SCI和EI收录500多篇, 发表的论文被正面引用1000多篇次。发表论文的H指数为18(有18篇论文每篇被引用18次以上),在轧制过程有限元分析领域发表的论文被SCI检索的排名世界第一。
刘相华教授为钢铁事业的发展做出了突出贡献,在国内外轧制领域有良好的学术声誉和影响。曾经多次担任国际会议的主席、分会场主席、组委会成员, 多次应邀在国际会议上做特邀报告。被评为沈阳市劳动模范(2006)、沈阳市十大科技英才(2008)、荣获辽宁省五一劳动奖章(2007)。
-
主页访问
1775
-
关注数
0
-
成果阅读
1450
-
成果数
20
【期刊论文】Numerical modelling of the thermal deformation of CVC roll in hot strip rolling
刘相华, X.M. Zhang a, *, Z.Y. Jiang a, b, A.K. Tieu b, X.H. Liu a, G.D. Wang a
Journal of Materials Processing Technology 130-131(2002)219-223,-0001,():
-1年11月30日
An accurate prediction for the thermal crown of the continuously variable crown (CVC) work roll is a key to improve the accuracy of the computer on-line control model. In this paper, the authors have developed a finite difference model to simulate the thermal deformation of the CVC work rolls in hot strip rolling. The effects of the heat generation produced by the strip deformation and friction, heat conduction and convection on the thermal crown are introduced in the simulation. A comparison of the calculating roll temperature and measured values shows that they are in good agreement. Result shows that a model of calculating the thermal crown of the CVC rolls can be obtained based on the finite difference method. The modelling of the thermal crown of CVC rolls in hot strip rolling can improve the accuracy of on-line control model.
CVC roll, Thermal crown, Hot rolling, Numerical modelling
-
63浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
1077下载
-
0评论
-
引用
刘相华, 佘广夫, 焦景民, 张中平, 彭良贵, 王国栋
钢铁,2004,39(8):71~74,-0001,():
-1年11月30日
介绍了一种国外新近开发成功的板带钢超快速冷却装置 (UFC),该装置用带有压力的水从刘相,密布的小孔中喷向轧件表面,用于热轧带钢其冷却速度可达300c/s以上,其实现超快速冷却的机理主要是能够大面积的击破冷却水与轧件间的汽膜。介绍了LIFC在生产线上布置的几种方式和典型应用例。对应用UFC开发超级钢,IF钢铁索体区热轧,双相钢、TRIR钢等高附加值产品作了介绍。
-
58浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
118下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】22CrS齿轮钢变形奥氏体动态再结晶行为及组织演变
刘相华, 王秉新, 王国栋
东北大学学报,2002,24(5):498~481,-0001,():
-1年11月30日
采用Gleeble1500热模拟试验机研究了一种新型Mn-Cr系齿轮钢在变形量为70%,变形速率为0.1~1s-1,变形温度为850~1150℃,原始奥氏体晶粒尺寸为70~150μm条件下的动态再结晶行为及再结晶后奥氏体晶粒尺寸的变化规律•研究结果表明:在一定的变形量下,变形速率、变形温度、奥氏体晶粒尺寸是影响再结晶的3个因素,只有变形条件Z小于上临界值Zc时才会发生动态再结晶•再结晶后奥氏体晶粒尺寸D是由变形条件Z惟一地决定而与原始奥氏体晶粒大小无关,Z 增加,D减小,二者符合关系式Z=AD-3.91。
齿轮钢, 变形条件, 动态再结晶, 奥氏体晶粒尺寸, 组织演变
-
75浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
225下载
-
0评论
-
引用
刘相华, 于庆波, 王国栋
钢铁,2002,37(8):37~40,-0001,():
-1年11月30日
针对宝山钢铁(集团)公司2050热连轧层流冷却系统,采用神经网络与数学模型相结合的方法,给出优化的层流冷却对流换热系数,以实现准确地预报卷取温度的目的。结果表明,采用神经网络计算出的对流换热系数后,卷取温度的计算值与实测值的标准差降低了22184%,效果显著。
神经网络, 层流冷却, 热轧带钢, 对流换热系数①
-
65浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
194下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】Experimental investigation on thermal wear of high speed steel rolls in hot strip rolling
刘相华, C.S. Li, X.H. Liu, G.D. Wang, and G. Yang
Materials Science and Technology December 2002 Vol. 18 1581-1584,-0001,():
-1年11月30日
The thermal wear ratio of a high speed steel roll was investigated experimentally in hot strip rolling with a DTW-166 thermal wear testing machine developed by the authors. It is clear that the wear ratio increased with number of cycles. Some of the increase in wear was because of the black oxide layer generated on the roll surface at the beginning. The wear ratio also increased as slippage ratio and loads increased. Loads played a more important role than slippage ratio for thermal wear. The appearance of the roll surface was observed by SEM under different conditions. The mechanism of thermal wear was composed of adhesive, microploughing, mirocutting, oxidation, and plastic slippage wear.
-
76浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
340下载
-
0评论
-
引用
刘相华, C.S. Li*, X.H. Llu, G.D. Wang
Journal of Materials Processing Technology 120(2002)26-29,-0001,():
-1年11月30日
Journal of Materials Processing Technology 120 (2002) 26-29 The temperature field of 50CrV4 automobile gear bar steel in continuous rolling is simulated by FEM. The temperature variations of thebar during continuous rolling are obtained. The cross-sectional temperature field for some passes has been solved simultaneously. It is clear that the surface temperature of a bar calculated by FEM accords well with the temperature found in practice. The simulated results in this paper describe the temperature pattern of rolling in great detail. Especially, this paper offers reference data for the TMCP treatment of bar steel.
Temperature field, FEM, Bar
-
97浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
130下载
-
0评论
-
引用
刘相华, 刘立忠, 王国栋
力学与实践,2001,23(5)34:36,-0001,():
-1年11月30日
采用显式动力学弹塑性有限元方法对平板轧制问题进行了模拟计算,得出咬入、稳定轧制和抛钢阶段整个轧制过程的应力应变场。通过将板宽对称中心线轧制压力分布的计算结果与实验值进行对比,表明计算结果准确。
轧制, 有限元, 显式动力学
-
62浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
106下载
-
0评论
-
引用
刘相华, 刘立忠, 姜正义
塑性工程学报,2001,8(1):51~54,-0001,():
-1年11月30日
对利用显式动力学有限元方法模拟轧制过程的理论进行了阐述,并通过计算实例,研究采用提高模拟轧制速度和质量放大技术来缩短计算时间等方法的有效性,计算结果与实验结果相符。另外对轧制模拟过程中网格密度对于计算精度的影响也进行了计算和比较。
显式动力学, 有限元, 轧制, 数值模拟
-
68浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
140下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】Formation and control of strip scale pores in hot rolling
刘相华, C.S. Lia *, J.Z. Xua, X.M. Heb, X.H. Liua, D. Wanga
Journal of Materials Processing echnology 116(2001)201-204,-0001,():
-1年11月30日
In order to solve the problem of strip surface pores generated by the combination of the tertiary scale on strip surface with black oxide layers produced on the roll surface, the mechanism of strip scale pores formation was analyzed using several instruments such as the SEM, the AHM-2-HL optical microscope and the Oxford ISIS EDAX energy spectrometer. Amethod of control is advanced to reduce strip scale pores, which is effective and clearly beneficial for enhancing the strip surface quality in practice.
Formation, Control, Strip, Scale pores, Hot rolling
-
85浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
364下载
-
0评论
-
引用
【期刊论文】超级钢细晶轧制过程中再结晶及γ晶粒尺寸的模拟计算
刘相华, 许云波, 于永梅, 王国栋
材料科学与工艺,2002,10(3):237~241,-0001,():
-1年11月30日
建立了低碳钢和HsLA钢热变形过程中动态、亚动态及静态再结晶的数学模型,描述了板带热连轧过程中奥氏体晶粒尺寸演变和再结晶行为,讨论了轧制规程和钢种成分对再结晶动力学和奥氏体晶粒细化的影响。结果表明:在400MPa超级钢轧制工艺条件下,奥氏体动态再结晶主要发生在温度较高的粗轧阶段,而静态及亚动态再结晶在粗轧及精轧前几道次发生的非常充分,在精轧后几道次很难充分发生;奥氏体晶粒最终尺寸随着终轧温度的降低而减小,并且HsLA钢和c-Mn钢相比,相同的轧制工艺和温度制度下,前者奥氏体晶粒要更细一些;模型的计算结果与实测值进行对比吻合良好。
超级钢, 热连轧, 再结晶, 晶粒尺寸, 亚动态再结晶
-
79浏览
-
0点赞
-
0收藏
-
0分享
-
61下载
-
0评论
-
引用