董永刚科研成果

教育经历 [1]. 燕山大学  |   机械设计及理论  |   博士研究生毕业  |   博士 工作经历 [1]. 2018.7- 2019.1 Auburn University  |  School of Mechanical Engineering  |  国际学术交流和与合作 [2]. Georgia Institute of technology  |  School of Material Science and Engineering  |  公派访问学者 [3]. 燕山大学  |  材料科学与工程学院  |  博士后研究 研究方向 [1].金属塑性成形理论与仿真；高铁轮对服役过程中车轴和车轮表面损伤机理；基于增材制造的车轮损伤修复机理；高接触应力条件下双粗糙表面高速摩擦磨损过程的介观尺寸模拟；大断面异型核电反应器接管的增材制造基础理论研究 社会兼职 [1]. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing    2014年9月至今    审稿专家Steel Research International    2013年10月至今    审稿专家中国机械工程    2014年3月至今    审稿专家 个人简介 董永刚（博士）燕山大学机械设计及理论专业个人简介出生年月：1974年11月  身高：172cm   体重：70kg   籍贯：陕西宝鸡岐山   婚否：已婚   职称：副教授 联系电话：13780349939E-Mail： d_peter@163.com；dongyonggang@ysu.edu.cn       教育背景 国际学术交流 2017.12-2018.2、2018.7-2019.1两次赴美国奥本大学（Auburn University）进行学术交流与合作，研究方向为基于3D打印技术和粉末冶金技术的高速重载车轮踏面损伤及裂纹修复机理研究，合作导师：程忠阳美国访学 2013.9-2014.10 美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）国家公派访问学者 研究方向为摩擦搅拌焊接(FSW)以及摩擦搅拌加工(FSP)基础理论及实验研究，导师：Hamid Garmestani.外  语   2013.03-2013.07 北京外国语大学 出国留学人员英语高级培训班 顺利结业 。博士后  2010.03-2013.06 燕山大学材料科学与工程博士后流动站 研究方向为热装组合式冷轧支承辊      博  士   2004.09-2008.06  燕山大学机械设计及理论专业  研究方向为型钢轧制理论及数值模拟硕  士   1999.09-2002.05 燕山大学机械设计及理论专业  研究方向为型钢塑性成型理论研究学  士   1993.09-1997.07 燕山大学冶金机械专业        毕业设计题目为型钢矫直机结构设计工作背景1997年7月至1999年9月在西安重型机械研究所从事研发和机械设计工作工作，1998年任助理工程师。2002年5月硕士毕业后留校任教，在燕山大学机械工程学院工作至今.学位论文简介博士论文题目         钢轨万能轧制过程理论与实验研究该课题研究得到国家自然科学基金项目“新型钢轨性能结构分析及其轧制理论研究”资助(项目编号: 50775196)和河北省自然科学基金基地专项资助项目“特殊钢轨开发及其轧制过程的基础理论与实验研究” (项目编号: 08B017)为了得到高性能高精度钢轨，除了在炼钢阶段进行精炼并且研究新型钢轨钢之外，还需要深入细致的分析钢轨轧制过程变形机理，以建立精确的钢轨轧制过程理论模型。在理论模型基础上，再结合轧制实验和有限元数值模拟就可以制定出合理优化的轧制规程，并且可以实现控制轧制和控制冷却。另外随着万能连轧技术和自动控制技术的不断发展和成熟，也迫切需要建立精确的钢轨轧制理论模型。完整的钢轨万能轧制过程理论模型应该包括金属流动规律、变形抗力模型、温度变化模型、前滑模型、力能参数模型。本论文分析了钢轨万能轧制过程变形机理，建立了钢轨万能轧制过程简化三维几何模型，在力平衡法基础上推导出了轧件相对于水平辊和立辊的前滑模型，并在上限原理基础上推导出了钢轨万能轧制过程温度变化模型、轧制力和轧制力矩理论模型，并完成了60kg/m稀土重轨和18kg/m普碳钢轻轨刚塑性有限元模拟以及轻轨热轧实验及金相组织实验，对钢轨万能轧制过程进行了系统深入地研究。硕士论文题目      劈分法轧制H型钢异型坯的智能CARD系统开发1999.09-2002.05 根据鞍山钢铁公司H型钢开坯轧机参数，利用Visual Basic 6.0开发了计算机辅助孔型计(Computer Aided Roll Design)软件, 该软件可合理分配劈分法轧制H型钢异型坯过程中压下系数，计算出轧制过程中轧件的温度和轧制力等参数并将计算结果保存在数据库中并实现了查询功能，并利用VB与AutoCAD接口自动绘制出轧辊孔型图并标注尺寸.近年来研究成果  近年来作为项目负责人主持的科研项目：1. 2011年9月-2013年6月   河北省博士后科研项目一等资助项目“高性能组合式冷轧支承辊基础理论及实验研究”    项目负责人(董永刚)2. 2013年4月-2014年4月，上海梅山钢铁股份有限公司，梅钢1420酸轧机组振动机理及其综合治理技术的研究，项目负责人，28万3. 窗体顶端4. 2015年1月-2017年12月，河北省钢铁联合研究基金(E2015203431)，冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动疲劳损伤机理及实验研究,项目负责人，10万；5. 2017年9月-2019年8月，太原重型机械装备协同创新中心，车轮锻轧过程中轧件内部缺陷演变规律仿真及工艺参数优化，项目负责人，20万；6. 2017年6月-2020年7月，山西省重点研发计划（重点）高新领域项目（201703D111005），高铁轮对制造关键技术及服役行为研究，270万，子课题负责人；7. 2019.1-2022.12，国家自然科学基金面上项目（51875501），高速重载列车踏面制动过程热-机械-组织耦合求解及踏面剥离失效机理研究，项目负责人，72万，1/8 近年作为主要完成人参加的科研项目：1. 2008年1月，国家自然科学基金资助项目“新型钢轨性能结构分析及其轧制理论研究”(项目编号: 50775196),4/82. 2007年6月，“波纹轨腰钢轨结构分析优化及其理论研究”，教育部博士点基金资助项目(项目编号: 20070216006)，4/8 3. 3  2008年1月, 高强度汽车钢板核心平整工艺数学模型研究.河北自然科学基金专项资助项目, 4/8(项目编号：08B015).4. 4  河北省自然科学基金基地专项资助项目“特殊钢轨开发及其轧制过程的基础理论与实验研究” (项目编号: 08B017)5. 宝钢科研项目“冷连轧机高速轧制过程中核心工艺数学模型研究”于2008年1月省部级鉴定为国际领先6. 2008年3月结题，“薄窄料平整轧制过程的辊型曲线设计技术”，宝钢科研项目，省部级鉴定为国际领先，第5完成人。7. 2011年9月-2013年6月  秦皇岛市科学技术研究与发展计划“高速道岔用特种断面翼轨万能轧制工艺参数优化”(201101A143) , 2/4  作为项目负责人主持的教改项目1. 2016年6月-2018年7月，燕山大学《工程制图基础》在线课程建设项目(JG2016ZX03)，项目负责人，1/6，5万2. 2017年10月-2019年10月，燕山大学教学改革项目：基于MOOC平台的《工程制图基础》课程在线学习产出评价系统及能力达成度模型开发(JG2017PY08)，项目负责人1/10，2万3. 2017年10月-2019年10月，河北省高教研究与改革实践项目：基于MOOC平台的《工程制图基础》课程在线学习产出评价系统及能力达成度模型开发(2018GJJG038)，项目负责人1/10，2万4. 2018.1-2020.1燕山大学教学研究与改革项目：计算机图形学基础及模式识别导论（2018CPS11），项目负责人1/7，2万 著作 姜桂荣, 李蛟，董永刚, 李大龙. 画法几何及机械制图习题集. 2005年9月, 北京: 标准出版社.姜桂荣, 董永刚, 李大龙, 李兴东. 画法几何及机械制图习题集. 2008年9月, 北京: 标准出版社. 姜桂荣, 董永刚, 李大龙, 李兴东. 画法几何及机械制图习题集. 2011年9月, 北京: 标准出版社董永刚，李大龙，赵炳利。工程制图习题集，2017年3月。北京: 标准出版社赵炳利，李大龙，董永刚。工程制图，2017年3月。北京: 标准出版社 教学奖励1   2007年11月获得燕山大学机械学院教学基本功竞赛理论组2等奖2   2007年12月获得燕山大学教学基本功竞赛提名奖3   2005年春季学期和2006年秋季学期所教授的机械制图A连续两学期在教务处学生网上评教中获得优异成绩，排名为全校第13名，全院第3名1 自教务处开展评教活动以来，主讲的画法几何、机械制图课程多次获得连优奖励。指导研究生情况：2009年起作为第一导师共指导研究生15名，已顺利毕业14人，在读1人已毕业硕士研究生硕士论文：1.  苏玉龙：热装组合式冷轧支承辊关键工艺参数及综合性能研究；2.  杨洋：  钢轨万能轧制过程变形机理及单位压力分布规律研究；3.  张江涛： 钢轨万能轧制过程金属三维塑性流动机理研究；4.  张龙：  钢轨异形坯轧制理论研究与数值模拟；5.  朱志安： 热装组合式支承辊冷轧过程应力应变分布以及热装工艺参数优化；6.  秦瑞廷： 钢轨热预弯冷却过程温度、形状变化规律以及热预弯工艺参数优化；7.  徐科 ： 高速道岔用特种断面翼轨万能轧制过程金属三维塑性流动规律研究；8.  史卫：  热装组合式支承辊冷轧过程疲劳寿命预测理论及实验研究9.  李鸿全： 钢轨高压水除鳞过程冲击及传热特性和优化控制基础理论研究；10. 张凯：  钢轨万能轧制过程轨底和轨头搓轧区金属塑性流动和接触区单位压力分布理论研究11. 宋宏军：高速重载列车运行过程中轮对过盈配合面微动行为研究12. 骆国玲：高速重载列车轮对过盈配合面微动磨损机理及动态预测 研究方向：1.金属高温塑性成形基础理论研究及热-力耦合数值模拟1.1 钢轨万能轧制塑性成形机理1.2 特种断面翼轨万能轧制成型1.3 基于Fluent软件的异型断面型钢高压水除鳞过程冲击压力分布和温度场等          2.高性能冷轧组合式支承辊          3.高速重载列车轮对过盈配合面微动特性及微动磨损机理研究近期研究计划及研究内容： 1. 高性能特种断面翼轨万能轧制过程数值模拟及工艺参数优化：2. 复杂载荷条件下双粗糙表面微动滑移过程表面分型表征、微凸体变形及损伤机理研究；    3. 高低周载荷综合作用条件下高速重载列车车轮疲劳损伤机理及疲劳寿命预测（与太原科技大学、太原轨道交通设备有限公司合作）4. 复杂载荷条件下高速重载列车轮对过盈配合面强化层微动损伤机理研究；    5. 考虑表面强化层影响的复杂载荷条件下高速重载列车轮对过盈配合面三体摩擦磨损机理研究 科研奖励1   2009年度燕山大学优秀博士论文一等奖第1名2    2010年度河北省优秀博士学位论文3   “薄窄料平整轧制过程的辊型曲线设计技术”  2009年河北省十大优秀发明  5/74   “带钢轧制过程表面粗糙度与缺陷综合控制技术” 2009年度河北省青年科学技术创新奖 4/45   “板带轧制过程虚拟板形仪与凸度仪的设计及板形与断面综合控制技术”2015年度河北省技术发明二等奖 （第4完成人）(白振华 周莲莲 石晓东 董永刚 刘亚星 崔亚亚）6   “钢轨热轧生产的工艺理论及质量控制技术研究”2018年中国机械工业科学技术奖三等奖（第2完成人）（于辉 董永刚 宋剑锋 刘立刚 郭长虹） 第1作者发表论文40篇（SCI收录8篇，EI收录20篇）1 Dong, Yong-gang, Song, Jian-feng; Luo, Guo-ling; Ren, Zhong-chao.Mathematical model of neutral line on the contact zone in alloyed bar rolling by the round-oval-round pass sequence[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2016,115: 180-189(EI:20162802578206;SCI:DW7EG)2 Dong, Yonggang , Song, Jianfeng. Research on the characteristics of forward slip and backward slip in alloyed bar rolling by the round-oval-round pass sequence[J].International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 87( 9): 3605-3617(EI:20161702300959)3 Dong Yonggang, Zhang Wenzhi, Song Jianfeng. A new analytical model for the calculation of mean roll radius in round-oval-round alloy bar rolling. ISIJ INTERNATIONAL 2006, 46(10):1458-1466(SCI检索号:098DS,EI检索号: 065110312994)4 Dong Yonggang, Zhang Wenzhi, Song Jianfeng. A Novel Approach for the Prediction of surface Profile of Outgoing Workpiece and the Calculation of Mean Roll Radius In Alloy Bar Rolling. ACTA METALLURGICA SINICA(English Letters) 2007, 20 (1): 49-58( EI检索号:072710694889, ISSN：1006-7191) 5 Dong Yonggang, Zhang Wenzhi, Song Jianfeng. An analytical model for the prediction of cross-section profile and mean roll radius in alloy bar rolling. Journal of University of Science and Technology Beijing,2008,15（3）:344-351. (SCI检索号:325BX, EI检索号082811373712)6 DONG Yong-gang, ZHANG Wen-zhi, CAO Hui. Determination of Forward Slip Coefficient During Heavy Rail Rolling Using Universal Mill. Journal of Iron and Steel Research, International. 2008,15(2):32-38(SCI检索号:305IF，ISSN: 1006-706X)7 Dong Yong-gang,, Zhang Wen-zhi, Song Jian-feng. Novel Analytical Model of Mean Temperature and Experimental Research on the Rail Universal Rolling. CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING. 2009, 22(3):376-383 (SCI检索号:461YM, EI检索号20092912195802, ISSN: 1000-9345)8 Dong Yong-gang,, Zhang Wen-zhi, Song Jian-feng. The Theoretical and Experimental Research on the Forward Slip Coefficient in Rail Universal Rolling   ISIJ INTERNATIONAL. 2009, 49(3):385-394 (SCI检索号:427PD, EI检索号:20092912190440, ISSN: 0915-1559)9 Yong-gang Dong, Wen-zhi Zhang and Jian-feng Song.Theoretical and Experimental Research on the Roll Force in Rail Hot Rolling by Universal Mill. Journal of Iron and Steel Research, International. 2010, 17(1):27-32.( SCI检索号：579MB)10 DONG Yonggang, ZHANG Wenzhi, Multiple-Object Optimization on the Radius of Filleted Corner of Universal Mill’s Frame Based on the Fuzzy Mathematical Methods. Proceedings of 2009 Second International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation, Volume 3: 134-137. Changsha, Hunan, China. 2009.10.(EI检索号：20095212569111；ISTP: BNY03)11 Dong Yonggang, Zhang Wenzhi. Building the Theoretical Model of roll Force in Rail Rolling by the Energy Principle. PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHANICAL ENGINEERING AND MECHANICS, Wuxi, China, 2007. Published by Science Press USA Inc. Volume 1: 930-935(ISTP检索号:BHL58)12 董永刚,张文志,宗家富,周庆田. 轧制板坯成型异型坯的宽展公式研究[J]. 燕山大学学报, 2003,27(4):352-35413 董永刚, 张文志, 宗家富，周庆田。建立劈分法轧制H型钢异型坯的宽展模型.重型机械, 2004,1:31-3314 董永刚, 张文志, 宋剑锋.棒材轧制时平均轧辊半径的新计算模型。上海金属，2006, 28(6):50-5415 董永刚, 张文志, 宋剑锋. 棒材轧制轧件出口断面形状预测及平均轧辊半径的新计算模型. 塑性工程学报2007, 14(5): 96-101(EI检索号:074610916561)16 董永刚, 张文志, 任俊威.高温加工过程41Cr4钢的物理模拟试验和本构方程研究. 塑性工程学报2007, 14(6):114-120( EI检索号:080211013681)17 董永刚, 张文志, 宋剑锋. 模糊数学方法在H型钢轧机机架形状多目标优化设计中的应用.钢铁研究学报2007, 19(6):91-9418 董永刚, 张文志, 宋剑锋. 上限原理在重轨万能轧制过程平均温度计算中的应用. 塑性工程学报，2008，15(4):112-120. (EI检索号:20083611519117)19 董永刚, 张文志, 宋剑锋.应用刚塑性体的上限原理求重轨万能轧制过程轧制力的近似解.力学与实践2008, 30(5):70-7420 董永刚, 张文志, 宋剑锋. 应用刚塑性体的变分原理求解钢轨万能轧制过程的力能参数. 北京科技大学学报, 2008, 30(2):169-177(EI检索号:081211161848)21 董永刚, 张文志, 宋剑锋. 钢轨万能轧制过程轨头宽展规律的理论和实验研究.中国机械工程. 2009，20(8):1004-1007(ISSN:1004-132X)22 董永刚, 张文志, 宋剑锋.圆-椭圆-圆孔型中轧制合金钢棒材时宽展迭代模型的建立. 塑性工程学报，2009,16(2):90-95(ISSN:1007-2012)23 董永刚, 张文志, 宋剑锋.钢轨万能轧制过程金属延伸规律的理论与试验研究，机械工程学报，2010，46(6):87-92(EI检索号：20101712896793， ISSN： 0577-6686，CN：   11-2187/TH)24 董永刚, 张文志, 宋剑锋.钢轨万能轧制过程轨底宽展的理论及实验研究。中南大学学报(自然科学版)，2011,42(9):2676-2680(EI:20114514494140，ISSN： 1672-7207 CN：   43-1426/N)25 Dong Yonggang, Wang Mingjia, Su Yulong.Building the Mathmatical Model of Elastic Deformation for Rolls System by Four-high Mill Strip Rolling with a Composite Back-up Roll. Advanced Materials Research, 2012, Vol. 413: 320-325. (EI检索： 20115214642068)26 董永刚，苏玉龙，张岩岩. 配备组合式支承辊的四辊冷轧机辊系弹性变形数学模型的建立.中南大学学报(自然科学版)，2013,44(6):2298-2303（EI: 20133516678556）26董永刚, 苏玉龙, 朱志安.冷轧过程中组合式支承辊与整体式支承辊性能比较研究[J]，塑性工程学报，2013,20(4):53-5825董永刚, 张江涛, 张龙, 宋剑锋.钢轨万能轧制过程金属横向流动机理研究.材料科学与工艺，2014，22(4):96-10027董永刚, 李鸿全，张江涛。基于功率最小原理和遗传算法的钢轨万能轧制过程宽展预测[J].塑性工程学报，2014,21(6):53-5828董永刚, 苏玉龙, 朱志安, 宋剑锋.组合式冷轧支承辊热装等效应力研究.材料科学与工艺，2016,24(1):58-61.29 董永刚，宋宏军，史卫，宋和川，张岩岩.热装组合式冷轧支承辊热装过盈量范围研究.淮阴工学院学报2016,25(1):1-731  Dong Yonggang , Song Jianfeng. Research on the characteristics of forward slip and backward slip in alloyed  bar rolling by the round-oval-round pass sequence.Int Adv Manuf Technol, 2016, 87( 9): 3605-3617(JCR二区期刊影响因子1.98，SCI检索号：ED6TE，，EI:20161702300959）32  Yong-gang Dong, Jian-feng Song, Guo-ling Luo, Zhong-chao Ren.Mathematical model of neutral line on the contact zone in alloyed bar rolling by the Round-Oval-Round pass sequence. International Journal of Mechanical Science 2016,Vol.115-116:180-189（JCR一区期刊，SCI检索号：DW7EG，影响因子2.4 ;EI:20162802578206）33 董永刚，宋剑锋，骆国玲，朱衡。组合式冷轧支承辊热装关键工艺参数模型[J]. 燕山大学学报，2016，40（4）:311-31834董永刚，骆国玲，宋剑锋，史卫。冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动滑移分布特性研究[J].塑性工程学报，2017,24(3):121-12635 Yong-Gang DONG, Guo-Ling LUO and Zhong-Chao Ren.Research on the Metal’s Three-dimensional Plastic Flow Mechanism in Rail Universal Rolling. 2nd Annual International Conference on Advanced Material Engineering, Part1:444-449，Wuhan，China，April 15-17，2016.（CPCI检索：BG5EA）36 Yong-Gang DONG, Guo-Ling LUO and Jian-Feng SONG. Mathematical model for force state on the fit Surface of a composite back-up roll in four-high mill strip cold rolling. Proceedings of the 2016 International Conference on Innovative Material Science and Technology, Section 6:pp499-508，Shenzhen， China，Aug19-21，2016.(CPCI检索： BG7TG）37 Yong-Gang DONG, Guo-Ling LUO and Jian-Feng SONG.Analytic model of stress distribution on the interference fit surface between roll sleeve and roll mandrel in four-high strip cold rolling.2nd Annual2016 International Workshop on Materials Science and Engineering,Guangzhou,China,August12-14,,PP:1100-110738 董永刚，宋剑锋，朱衡。冷轧过程组合式支承辊过盈配合面应力和微动滑移分布及影响机理研究，武汉科技大学学报，2018，41(1):24-3139董永刚，宋剑锋，朱衡。冷轧过程组合式支承辊过盈配合面微动损伤危险位置预测，塑性工程学报，2018，25(4)：40 董永刚，宋剑锋，朱衡。冷轧支承辊辊套内外表面应力分布及其影响机理研究，塑性工程学报，2018，25(3):41 Yonggang  Dong , Heng Zhu，Jianfeng  Song. Novel Analytic Model for the Projected Contact Zone Based on the Flow Line Element Method in Alloyed Bar Rolling.  Open  Access Liabrary Journal, 2017,Vol.4, e3247  其他联系方式 办公室电话 : 0335-8077351 邮箱 : d_peter@163.com 同学科硕导 扫一扫用手机查看