谢涛科研成果

基本信息 研究方向 教学 代表论著 团队 新建主栏目 招生信息 名称 硕士招生: 欢迎机械学科、机械电子学科、电气学科、材料学科以及力学学科的学士加入本团队攻读硕士学位。请有意者请来信、来电咨询，并来课题组面对面交流。（长期有效） 博士招生: 欢迎机械学科、机械电子学科、电气学科、材料学科以及力学学科的硕士加入本团队攻读博士学位。请有意者请来信、来电咨询，并来课题组面对面交流。（长期有效） 基本信息 名称 谢涛，教授、博士生导师；男，汉族，1965年生。1992年7月—1997年7月 哈尔滨工业大学机电工程学院 讲师；1997年7月—2003年9月 哈尔滨工业大学机电工程学院 副教授；2003年9月至今 哈尔滨工业大学机电工程学院 教授，并担任哈尔滨工业大学机电控制及自动化系党支部书记职务。 从事压电俘能技术、超声应用和航空航天仿真装备的教学与科研工作，主持国家自然科学基金2项，省部级科研项目20余项；2001年获国家科学技术进步二等奖； 2003年获部级科学技术进步二等奖；2004年获部级科学技术进步二等奖；2009年获国家科学技术进步二等奖；2011年获黑龙江省科学技术发明二等奖；发表科研论文100余篇，SCI收录70余篇，EI收录30余篇。 荣誉称号 名称 2001年，参与项目 “电动仿真测试转台技术系统技术”，获国家科学技术进步二等奖； 2009年，参与项目 “高性能飞行运动仿真装备关键技术”，获国家科学技术进步二等奖； 2011年，参与 项目“纵弯模态压电金属复合梁式超声电机”，获黑龙江省科学技术发明二等奖； 工作经历 名称 时间 工作经历 1990年3月—1992年5月 哈尔滨电影机械厂 助理工程师 1992年7月—1997年7月 哈尔滨工业大学机电工程学院 讲师 教师 1997年7月—2003年9月 哈尔滨工业大学机电工程学院 副教授 教师 2003年9月至今 哈尔滨工业大学机电工程学院 教授 系党支部书记 教育经历 名称 1983年9月—1987年9月 就读于哈尔滨工业大学精密仪器系，获工学学士学位 1987年9月—1990年3月 就读于哈尔滨工业大学航天学院，获工学硕士学位 1997年3月—2003年7月 就读于哈尔滨工业大学机电工程学院，获工学博士学位 主要任职 名称 2003年9月-2014年9月 哈尔滨工业大学机电工程学院， 教授， 机电控制及自动化系党支部书记 担任以下期刊和基金的评审专家：Applied Energy (SCI IF=7.900）International Journal of Advanced Manufacturing Technology (SCI IF=2.601)Measurement (SCI IF=2.218）国家自然科学基金（NSFC） 研究领域 名称 主要研究方向： 1. 压电俘能技术——压电俘能理论、俘能电路、俘能系统优化设计以及俘能技术的应用研究 2. 超声波应用技术——超声波换能器及换能器阵的设计理论研究、超声波驱动技术、基于超声波微驱动的摩擦改性及摩擦补偿研究 3. 航空航天仿真装备——航空航天仿真装备特殊机构的研究、接触力学分析、摩擦学、接触破坏机理研究、基于动态特性的结构优化设计、空间运动轨迹分析及虚拟仿真技术研究 讲授课程 名称 《工程系统建模与仿真》——研究生学位课 简介: 本课程着重培养学生综合运用所学系统建模知识和仿真技能，从机电一体化角度出发，进行机－电－液实际系统的建模与仿真研究，提高学生对实际工程系统的仿真分析、优化和综合设计能力。增强学生对工程实际系统的分析问题和解决问题能力。 在已具备机械、电子、液压和控制理论基本知识的基础上，通过本课程学习工程系统建模与仿真的基本理论和方法。能够熟练地建立典型机械系统、典型电气系统和液压系统的方块图传递函数模型和状态方程模型，了解传递函数方块图与状态方程间的相互变换关系，使学生能够从机电一体化概念出发，掌握机－电－液复杂系统的建模方法。能够运用Matlab/Simulink仿真软件对各类典型系统的传递函数方块图模型和状态方程模型进行系统仿真分析，以指导实际工程系统的分析与设计工作。 主要内容包括：系统概念，工程系统建模与仿真概述。动态系统的基本机械、电气和液压元件的特性和数学描述。工程系统建模基本理论简介，典型机械系统的传递函数与状态方程模型，典型电气和电子系统的传递函数和状态方程，典型机电系统的方块图、传递函数和状态方程，典型液压系统的方块图、传递函数和状态方程，各类数学模型的等效变换。工程系统仿真概述，仿真语言简介，Matlab/Simulink仿真平台简介。典型机械、电气和液压系统的频域仿真和时域仿真。机电一体化系统的Matlab仿真实例。 《压电发电与俘能技术》——创新研修课 简介: 利用压电材料的正压电效应，通过俘获环境中的振动能并转化为电能进而为微电子器件进行供能，引起了研究人员的广泛关注并成为当前国际研究的一个热点问题。 本创新研修课程从压电发电原理入手，介绍压压电俘能技术领域的研究现状和发展趋势。进而介绍压电发电装置的结构组成，着重阐述压电发电结构的创新设计，包括：压电材料和发电模式的选择、高效率的宽频压电俘能振子构型规划。最后进行压电发电与俘能实验。 通过本创新研修课的学习，可开拓学生的学术视野和创新思维，培养学生跨学科领域思考问题和解决问题的能力。 《机械振动基础》——本科生专业基础课 简介: 本课程作为一门专业基础课程，其教学目的与任务是要求学生学习和掌握机械振动的基本理论、原则和主要途径，初步具有把机械系统振动噪声实际问题抽象为理论模型，并利用所学到的理论知识和方法来分析和解决实际机械系统振动噪声问题的能力，学会机械振动噪声的测试分析及实验方法和技能。此外还应该了解机械振动噪声控制领域的新理论、新技术和新知识。 通过本课程的学习，使学生掌握机械振动学的基本知识，培养学生对机械系统动态问题的认识和分析能力。 代表论文 名称 In press: Published or Indexed by SCI: 2019 [38] Xiaobiao Shan, Hongliang Li, Yuancai Yang, Ju Feng, Yicong Wang, Tao Xie*. Enhancing the Performance of an Underwater Piezoelectric Energy Harvester Based on Flow-induced Vibration. Energy. 2019,172:134-140 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544219301288) (20190401, IF=4.968) [37] Xingxu Zhang, Xiaobiao Shan, Zhiyuan Shen, Tao Xie*, Jianmin Miao*. A new self-powered sensor using the radial field piezoelectric diaphragm in d33 mode for detecting the underwater disturbance. Sensors. 2019, 19(4), 962. （pdf：https://www.mdpi.com/1424-8220/19/4/962/pdf）(20190224，IF=2.475) [36] Lu Zhang, Xiaobiao Shan, Xingxu Zhang, Tao Xie*. A Method for Reducing the Drag of the Ship Shaped Wall by Using Piezoelectric Ceramic Vibrators. IEEE Access. 2019,7:13295-13303 (https://ieeexplore.ieee.org/document/8620307)(20190206, IF=3.557) [35] Yunlei Liang, Xiaobiao Shan, Tao Xie*, Peilin Luo. A new integrated piezoelectric sensactor for eliminating the electric field interference. 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Advanced Materials Research. 2012,566:57-60 团队成员 名称 团队教师： 单小彪：副教授，博士生导师（http://homepage.hit.edu.cn/shanxiaobiao）。主要研究方向：压电俘能技术、超声波振动拉丝技术、抑振技术、航空航天仿真装备。 在读博士生： 张露：博士生（2018.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：振动减阻 张兴旭：博士生（2016.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：流体微扰动传感器（于2017年12月22日抵达新加坡南洋理工大学Nanyang Technological University做为期2年的CSC博士生联合培养。合作导师Prof. Miao Jianmin，http://research.ntu.edu.sg/expertise/academicprofile/pages/StaffProfile.aspx?ST_EMAILID=MJMMIAO，School of Mechanical and Aerospace Engineering机械与宇航工程学院，微机电系统研究中心Micromachines Center） 宫 荧：直博生（2015.09-至今）（导师：谢涛；副导师：单小彪），研究方向：流致振动俘能。宫荧于2018年08月末赴香港城市大学（City University of Hong Kong）进行为期两年的哈工大-香港城大博士生联合培养，香港城市大学的合作导师为 Assistant Prof. Zhengbao Yang (http://www.cityu.edu.hk/mne/zyang24/)。 宫荧博士毕业时将同时取得哈工大博士学位证书和香港城市大学博士学位证书。 贾金达：直博生（2015.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：风致振动俘能。于2017年10月2日抵达新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University）做为期2年的CSC联合培养博士，合作导师：Prof. Yaowen Yang (http://www.cee.ntu.edu.sg/aboutus/FacultyDir/Pages/cyyang.aspx) 杨崇秋：博士生（2014.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cell）。于2015年10月-2017年10月，在美国明尼苏达大学（University of Minnesota, Twin Cities）做CSC联合培养博士，为期两年。现已回国回到课题组继续完成博士学位工作。 刘 申：博士生（2014.09-至今）（导师：谢涛；副导师：单小彪），研究方向：超声波振动拉丝技术。 在读硕士生： 冯雎（jū）：保研（2018.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：流致振动俘能技术（注：本专业保研生） 曹恒强：保研（2018.09）（导师：谢涛），研究方向：超声波振动拉丝技术（注：本专业保研生） 王乐乐：硕士生（2017.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：流致振动俘能技术 石永军：硕士生（2017.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：超声波振动拉丝技术 已毕业的博士： 宋汝君：博士（2013.09-2016.10，现工作于山东理工大学，讲师）（导师：谢涛；副导师：单小彪），研究方向：俘能技术。 博士论文题目“圆柱型压电俘能器的流激振动及其发电性能研究”。 徐振龙：博士（2011.09-2016.04，现工作于杭州电子科技大学，讲师）（导师：谢涛；副导师：单小彪），研究方向：俘能技术。 博士论文题目“磁力耦合压电电磁复合俘能器发电特性研究”。 王红艳：博士（2009.03-2013.10，现工作于齐齐哈尔大学，计算机与控制工程学院，副教授）（导师：谢涛），研究方向：俘能技术。 博士论文题目“梁结构压电及压电电磁复合俘能器模型的建立与实验研究”。 袁江波：博士（2007.09-2010.11，现工作于北京航天一院一部）（导师：谢涛），研究方向：俘能技术； 博士论文题目“圆盘式压电发电装置发电性能及其关键技术研究”。 齐海群：博士（2005.09-2009.07，现工作于黑龙江工程学院，材料与化学工程学院院长，教授）（导师：谢涛），研究方向：超声波振动拉丝技术；博士论文题目“超声振动拉丝相关理论及其实验研究”。 单小彪：博士（2004.09-2008.07，现工作于哈尔滨工业大学，副教授、博士生导师）（导师：陈维山；副导师：谢涛），研究方向：航空航天仿真装备；博士论文题目“钢丝滚道球轴承的接触力学特性及其相关技术研究”。 已毕业的硕士： 朱凌南：硕士（2016.09-2018.07，工作于上海）（导师：谢涛），研究方向：振动减阻技术。硕士论文题目《基于水流场多阶弯曲振型壁面振动减阻研究》。 李宏亮：硕士（2016.09-2018.07，工作于成都）（导师：谢涛），研究方向：流致振动俘能。硕士论文题目《基于流致振动的水下压电俘模拟与实验研究》。 梁云雷：硕士（2014.09-2016.07，核九院）（导师：谢涛），研究方向：叠堆式压电自感知执行器。硕士论文题目《基于结构集成的叠堆式压电传感执行器的研制》 邓 杰：硕士（2014.09-2016.07，课题组继续读博）（导师：谢涛），研究方向：俘能技术。硕士论文题目《扭转及弯曲压电梁涡激振动俘能研究》 张兴旭：硕士（2014.09-2016.07，课题组继续读博）（导师：谢涛），研究方向：超声波振动减阻技术。硕士论文题目《基于流场中的运动体表面压电振动减阻研究》 吕凤池：硕士（2013.09-2015.07，现在在机器人行业创业），研究方向：俘能技术。硕士论文题目《基于圆柱涡激振动压电梁水下俘能特性研究》 陈丹鹏：硕士（2013.09-2015.07，现工作于浙江机器人技术与运用研究院），研究方向：空气动力学、俘能技术。硕士论文题目“薄壁板气动弹性非线性振动的压电俘能研究”。 郭 凯：硕士（2013.09-2015.07，现工作于中国科学院苏州生物医学工程技术研究所），研究方向：超声波振动拉丝。硕士论文题目“聚焦式功率叠加超声振子及钛丝拉拔研究”。 刘 博：硕士（2012.09-2014.07，现工作于九阳小家电有限公司），研究方向：俘能技术。硕士论文题目为“柔性压电振子水下俘能特性研究”。 刘 申：硕士（2012.09-2014.07，留在课题组读博士），研究方向：俘能技术。硕士论文题目“摆动式机械能俘能装置的研究”。 杨崇秋：硕士（2012.09-2014.07，留在课题组读博士），研究方向：超声波振动拉丝技术。硕士论文题目“钛及钛合金丝的纵扭复合超声振动拉拔仿真及机理研究”。 张发洋：硕士（2012.09-2014.07，现工作于上海航天八院），研究方向：俘能技术。硕士论文题目“压电-电磁复合宽频俘能技术研究”。 关世伟：硕士（2011.09-2013.07，现工作于一汽汽车研究所），研究方向：俘能技术。硕士论文题目“梁式结构压电-电磁复合俘能技术研究”。 宋汝君：硕士（2011.09-2013.07，留在课题组读博士），研究方向：俘能技术。硕士论文题目为“基于柔性压电材料的流致振动俘能特性研究”。 钟德富：硕士（2010.09-2012.07，现工作于四川德阳东方电机有限公司），研究方向：接触力学；硕士论文题目“钢丝滚道球轴承接触特性与支承刚度理论及实验研究”。 刘承玺：硕士（2010.09-2012.07，现工作于华为技术有限公司），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“压电-电磁复合发电技术及其实验研究”。 岳国强：硕士（2009.09-2011.07，现工作于一汽大众），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“悬臂梁式压电俘能器俘能性能的仿真与实验研究”。 任佳琦：硕士（2009.09-2011.07，现在上海交通大学读博士），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“基于谐振式悬臂梁的压电-电磁复合俘能技术研究”。 吕文波：硕士（2009.09-2011.07，现工作于上海航天八院八部），研究方向：接触力学与摩擦学；硕士论文题目“基于非局部摩擦的钢丝滚道球轴承接触仿真与实验研究”。 张 宏：硕士（2008.09-2010.07，现工作于北京航天三院），研究方向：超声波振动拉丝技术；硕士论文题目“钛及钛合金丝的超声振动拉拔仿真及实验研究”。 王志彬：硕士（2008.09-2010.07，现工作于），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“固支梁压电俘能器宽频规划及其仿真与实验研究”。 房目稳：硕士（2008.09-2010.07，现工作于江苏徐工集团），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“压电俘能器俘能性能数学建模及仿真分析”。 有为卢：硕士（2007.09-2009.07，硕士毕业后去美国读博士，现在美国），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“复合型悬臂梁压电俘能器理论与实验研究”。 刘 智：硕士（2009年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“槽钹型俘能器仿真与实验研究”。 卢有为：硕士（2009年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“复合型悬臂梁压电俘能器理论与实验研究”。 房目稳：硕士（2010年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“压电俘能器俘能性能数学建模及仿真分析”。 王志彬：硕士（2010年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“固支梁压电俘能器宽频规划及其仿真与实验研究”。 张 宏：硕士（2010年硕士毕业），研究方向：超声波振动拉丝技术；硕士论文题目为“钛及钛合金丝的超声振动拉拔仿真及实验研究”。 吕文波：硕士（2011年硕士毕业），研究方向：接触力学与摩擦学；硕士论文题目为“基于非局部摩擦的钢丝滚道球轴承接触仿真与实验研究”。 任佳琦：硕士（2011年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“基于谐振式悬臂梁的压电-电磁复合俘能技术研究”。 岳国强：硕士（2011年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“悬臂梁式压电俘能器俘能性能的仿真与实验研究”。 刘承玺：硕士（2012年硕士毕业），研究方向：压电发电与俘能技术；硕士论文题目为“压电-电磁复合发电技术及其实验研究”。 钟德富：硕士（2012年硕士毕业），研究方向：钢丝滚道球轴承轴承的接触刚度；硕士论文题目为“钢丝滚道球轴承接触特性与支承刚度理论及实验研究”。 宋汝君：硕士生（2011年秋季入学），研究方向：压电发电与俘能技术。 关世伟：硕士生（2011年秋季入学），研究方向：压电发电与俘能技术。 张发扬：硕士生（2012年秋季入学）。