刘占生科研成果

基本信息 科学研究 教育教学 论文专著 新页签 新建主栏目 基本信息 名称 刘占生，哈尔滨工业大学，能源科学与工程学院，教授，博士生导师。中国振动工程学会常务理事，转子动力学学会名誉理事长，曾任中国振动工程学会转子动力学专业委员会理事长和哈工大能源学院飞行器推进及流体动力系主任。主要致力于航空发动机、液体火箭发动机、舰船燃气轮机及鱼雷涡轮机的振动噪声控制及基于人工智能的故障诊断研究工作，参与了国家从“七五”计划开始到目前的“十三五”计划全部过程研究工作。承研了包括国家863，国家部委重大项目，国家部委预先研究和基础研究，国家部委重大型号，国家自然科学基金重大项目、重点项目和面上等项目研究工作，主持了国家部委重大专项，国家部委“十一五”、“十二五”、“十三五”预研等项目研究工作。研究成果在舰船动力装置、重型燃气轮机、舰船燃气轮机、航空发动机、液体火箭发动机及鱼雷涡轮机等领域得到成功应用。获的黑龙江省科技进步一等奖1项、工信部科技进步一等奖1项，中国船舶集团特等奖1项，国家部委科技进步二等奖1项，原航天工业部科技进步二等奖3项。发表论文120多篇，发明专利20项，国际专利2项。在教书育人方面，还曾获得哈工大兼职学生工作者标兵和三育人先进工作者等荣誉。 专职及兼职 名称 哈工大能源学院旋转机械振动与噪声控制技术研究所所长 哈工大能源学院先进动力与可靠性研究所副所长 中国振动工程学会常务理事 中国振动工程学会转子动力学学会名誉理事长 中国航天科技集团低温液体推进技术实验室学术委员会委员 故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室学术委员会委员 教育经历 名称 1980年09月－1984年06月 武汉理工大学 船舶内燃机专业 学士 1985年09月－1988年07月 哈尔滨工业大学 热力发动机专业 硕士 1992年03月－1995年06月 哈尔滨工业大学 动力机械及工程 博士 工作经历 名称 时间 工作经历 1988年07月－1996年08月 哈尔滨工业大学 热力发动机专业 讲 师 1996年08月－1999年08月 哈尔滨工业大学 热力发动机专业 副教授 1999年06月－至今 哈尔滨工业大学 飞行器动力工程专业 教 授 1997年06月－至今 哈尔滨工业大学 动力机械及工程 硕士生导师 2000年06月－至今 哈尔滨工业大学 动力机械及工程 博士生导师 研究领域 名称 航空发动机及燃气轮机结构动力学 高速旋转机械转子动力学 航空发动机及舰船燃气轮机智能监测技术 基于人工智能的航空发动机及燃气轮机故障诊断理论与技术 舰船减振降噪技术 奖项成果 奖项名称 汽轮发电机组振动故障诊断机理研究 获奖时间 1993 完成人 所获奖项 原中国航天工业部科技进步二等奖 简单介绍 主要研究大型高速旋转的大功率汽轮发电机组发生转静碰摩、转子热弯曲等故障时产生的振动特征，通过转子动力学建模和分析，给出故障产生的机理和诊断方法，最后给出基于人工智能诊断方法和相应算法。 奖项名称 多台200MW机组故障诊断专家系统 获奖时间 1996 完成人 所获奖项 原中国航天工业总公司科技进步二等奖 简单介绍 针对大机组群综合诊断技术难题，提出根据各机组特点，综合分析和学习各机组故障特征的优化知识算法，开发基于领域知识的故障诊断专家系统，并应用于200MW汽轮发电机组群现场运行监控和故障诊断，大大提高了设备的可靠性。 奖项名称 大型汽轮发电机组轴系稳定性研究 获奖时间 1996 完成人 所获奖项 原中国航天工业总公司科技进步二等奖 简单介绍 针对大型旋转机械高速旋转时易发生的次同步振动问题，提出非线性转子动力学分析方法，通过理论研究和模拟实验方法，给出了大型高速旋转机械转子轴系稳定性判别方法，并给出有效的控制措施。 奖项名称 大型旋转机械的非线性动力学设计 获奖时间 2005 完成人 所获奖项 黑龙江省科技进步一等奖 简单介绍 为了提高大型旋转机械（如大型汽轮发电机组、高速多转子航空发动机、舰船用燃气轮机）的设计水平，在线性理论分析的基础上，在自然科学基金重大项目支持下，开展了大型旋转机械非线性动力学设计理论和方法研究，开发了大型旋转机械非线性动力学设计软件，并将其应用于大型旋转机械动力学设计，大大提高了大型高速旋转机械动力学设计水平和质量。 研究领域 名称 1．航空发动机及燃气轮机高速旋转机械故障诊断 2．航空发动机及燃气轮机振动噪声控制 3．流固耦合振动 4. 转子热弹耦合动力学 4．气体润滑高速轴承 5. 转子动力学 科研项目 项目名称 典型故障XXX动力学建模和诊断方法研究 项目来源 工业与信息化部（国家部委重大专项） 开始时间 2018.1 结束时间 2022.9 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 航空发动机和燃气轮机是航空、大型水面舰船和清洁发电领域的核心动力装置，对可靠性和安全性的要求极高，一旦发生故障，易引起严重事故，造成重大损失。航空发动机和燃气轮机结构复杂，长时间连续工作在高温、高压、高转速的工况下，受到热载荷、离心载荷、气动载荷和其他机械载荷的共同作用，使得航空发动机和燃气轮机故障类型多，故障机理和特征复杂。本项目的目的是基于动力学理论和方法，开展航空发动机和燃气轮机故障机理研究，基于人工智能方法，开展航空发动机和燃气轮机的故障诊断方法研究，开发故障诊断系统。尽早发现存在的故障隐患，及时采取防控措施，避免故障的发展，降低故障带来的危害。 项目名称 氢氧发动机超高速大流量涡轮泵可靠性机理及模型职能评估 项目来源 国家部委项目 开始时间 2020.1 结束时间 2023.12 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 为了提高氢氧发动机涡轮泵的可靠性，采用流体计算方法，分析涡轮泵中的流体激励力作用机理，将其与涡轮泵整机动力学模型耦合，计算和分析涡轮泵在流体激励作用下的动力学响应，根据分析和计算结果评估涡轮泵可靠性。， 项目名称 航空发动机全静子机匣振动传递特性的旋转激振实验方法研究 项目来源 中国航发沈阳发动机研究所 开始时间 2020.7 结束时间 2022.10 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 利用研发的具有自主知识产权的旋转激振装置，对航空发动机机匣进行激振，通过多点激振方法，获取不同轴承位置处的激振力波形和不同测点振动响应，通过理论分析，给出传递函数和频响特征。通过该试验研究，可掌握实际发动机的振动特征和固有特性，为发动机改进设计提供实验数据支撑。 项目名称 项目来源 开始时间 结束时间 项目经费 担任角色 项目类别 项目状态 简单介绍 项目名称 船用XXX机理 项目来源 中国船舶集团哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所 开始时间 2020.9 结束时间 2022.9 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 进行中 简单介绍 针对舰船蒸汽动力装置中，低压汽轮机由做负功向正功转换过程中，多机驱动齿轮、推进轴系系统出现的XXXX问题，建立含有齿侧间隙的复杂耦合空间轴系的动力学系统，通过非线性动力学分析、仿真和实验研究，分析空间耦合轴系拍振激励机理及控制方法。 专利 专利名称 自调式动压气体弹性箔片气体轴承 专利号 ZL200710071610.0 发明人 申请时间 2009 专利类别 发明 简单介绍 专利名称 波纹箔片轴向排列的自调试动压气体弹性箔片轴承 专利号 ZL201010213911.4 发明人 申请时间 2012.5 专利类别 发明 简单介绍 专利名称 U型杆自控式波纹箔片气体轴承 专利号 ZL200810092911.6 发明人 申请时间 2009.8 专利类别 发明 简单介绍 专利名称 可调悬臂式动压气体弹性箔片轴承 专利号 ZL200710072279.4 发明人 申请时间 2010.2 专利类别 发明 简单介绍 专利名称 动静压混合浮环密封装置 专利号 ZL201710236447.2 发明人 申请时间 2018.11 专利类别 发明 简单介绍 专利名称 用于转子静平衡的剖分式可调摆角的静压气体轴承装置 专利号 ZL201910376022.0 发明人 申请时间 2020.8 专利类别 发明 简单介绍 招生信息 名称 博士研究生：每年招收1-2人。要求有较好的力学功底，有数值计算经历。特别欢迎力学、流体力学、传热学方向的硕士研究生报考。硕士研究生：每年招收2-3人。要求有较好的数学、力学功底。特别欢迎发动机、一般力学、流体机械和固体力学等专业的本科生报考。博士后：每年招收1人。欢迎动力机械、流体机械、热力发动机等专业毕业的博士进站从事发动机结构动力学与故障诊断交叉学科研究。 桃李满天 学生名称 本科毕业学生 简介 体育爱好 性别 89242班班主任 02105班班主任 0902103班主任 学生名称 硕士毕业研究生 简介 体育爱好 性别 共毕业了77名学生，其中32名同学选择在国内攻读博士学位，4名同学在国外攻读博士学位。在毕业的同学中，34名同学到各类国家重要研究机构，如工程物理研究院，中国船舶719研究所、704研究所、703研究所，中国航发606研究所、608研究所、空空导弹研究院，中国航天科工集团31研究所，中国航天科技集团18所、702所、11所，电子部33所。还有7名同学在政府机关等单位工作。在毕业学生中，有一名同学获黑龙江省首届优秀硕士论文。 学生名称 博士毕业研究生 简介 体育爱好 性别 共毕业28名学生，他们主要分布在高校和各大研究机构，其中高校14人，包括西工大、大连理工、哈工大、哈工程、南航、安徽工学院、东北林业大学、大庆石油大学、汕头大学等；研究机构14人，包括中国工程物理研究院、中国船舶719所、704所，中国航天科技集团11所，华电集团等。他们在各自领域为国家发展和建设发挥着重要作用。 讲授课程 名称 为本科生开设《发动机强度与振动》课程 为硕士研究生开设《转子动力学》、《旋转机械故障诊断》课程 为博士研究生开设《高等转子动力学》课程 论文期刊 名称 [1] Y.L.Wang, Z.S.Liu, W.J.Kang and J.J.Yan, Approximate analytical model for fluid film force of finite length plain journal bearing. 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[14] 刘占生，许怀锦，张广辉，王永亮，箔片预变形对箔片气体径向轴承静特性影响分析，航空动力学报，2009年1月，24(1)，p181~188. [15] Dou Wei, Liu Zhansheng, Genetic integration of different diagnosis methods and/or fault features for improvement of diagnosis accuracy. Journal of vibration and acoustics, transations of the ASME, 131(1), 2009.2(SCI：50875056，EI). [16] 王东华，刘占生，窦唯，一种改进的转子系统临界转速调整方法，航空动力学报，2008，23（8）：1449-1454（EI:083711540869）. [17] 刘占生，窦唯，旋转机械振动参数图形边缘纹理提取的数学形态学方法，振动工程学报，2008，21(3)，p268-273(EI:083011402206). [18] 张云峰，刘占生，基于子循环-样条插值预测较正方法的流固耦合分析，机械工程学报，2008.2，44（2），p62-67.(EI检索号：2008-EI-0660). [19] 刘占生，窦唯，基于旋转机械振动参数图形融合灰度共生矩阵的故障诊断方法，中国电机工程学报，2008.1，28(2)，p88-95.(EI:080811110813). [20] Guang Hui Zhang,Zhan Sheng Liu and Hong Hee Yoo,In-plane vibration analysis of cantilevered circular arc beams undergoing rotational moyion,Journal of Mechanical and Technology 22(2008),p113-119. 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[27]Liu, Zhan-Sheng (1); Zhang, Min (1); Zhang, Guang-Hui (1); Liu, Zhen-Xing (1),Characteristics of impact-contact and friction between tips of blades based on LuGre model,2012-31-12. [28]Cui, YH; Liu, ZS; Wang, YL; Ye, JH,Nonlinear Dynamic of a Geared Rotor System With Nonlinear Oil Film Force and Nonlinear Mesh Force,2012. [29]Cui, Y; Liu, ZS; Yu, DR; Duan, YF,Establishment of Nonlinear Dynamic Model for Prediction of Rotordynamic Instability of Steam Turbine Rotor-Bearing System Caused by Partial Admission,2012. [30]Liu, ZS; Qian, DS; Sun, LQ; Wang, YL,Stability analyses of inclined rotor bearing system based on non-linear oil film force models,2012. [31]Liu, ZS; Qian, DS; Sun, LQ; Wang, YL,Stability analyses of inclined rotor bearing system based on non-linear oil film force models,2012. [32]何鹏 (1);刘占生 (1); 李春 (1),An improved beam element for beams with variable axial parameters ,Shock and Vibration,000320935500002. [33]何鹏 (1); 刘占生 (1); 黄飞淋 (1); 马瑞贤(1),A study of elastic-plastic contact of statistical rough surfaces ,Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology,000324318300002. [34]徐方程 (1); 刘占生 (1); 张广辉 (1); 曹智选 (1),effects of shear stiffness in top foil structure on gas foil bearing performance based on thick plate theory,Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology,000320159900008. [35]何鹏(1);刘占生 (1); 张广辉 (1),A study of overall contact behavior of an elastic perfectly plastic hemisphere and a rigid plane ,Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology,SCI000316639700007. [36]徐方程 (1); 刘占生 (1); 马瑞贤 (1); 闫佳佳 (1) ，Experiment of foil friction effect on static stiffness and lift off speed of bump foil journal bearing，Hangkong Dongli Xuebao/Journal of Aerospace Power，20134817040144. [37]徐方程(1); 刘占生 (1); 张广辉 (1); 黄飞淋(1),Effects of Coulomb friction in foil structure on foil journal bearing performance ,Hangkong Dongli Xuebao/Journal of Aerospace Power,20133516679191. [38]钱大帅(1); 刘占生 (1); 王乐 (1); 谢亮(1),Series solution of symmetric dry frictional stick-slip motion and stick-slip boundary characteristics,Hangkong Dongli Xuebao/Journal of Aerospace Power,20131016077490. [39]钱大帅 (1); 刘占生 (1); 刘镇星 (1); 叶建槐 (1),Series solution of double-stick motion response of dry friction oscillator and stick-slip boundary analysis ,Zhendong yu Chongji/Journal of Vibration and Shock,20132616448952. [40]刘占生 (1); 亢维佳(1); 张广辉 (1); 王乐 (1),Dynamic response of a rotating ramjet rotor under flow induced force ,Zhendong yu Chongji/Journal of Vibration and Shock,20131416162293. [41]亢维佳(1); 刘占生(1); 张广辉 (1);马瑞贤(1),Flow excitation characteristics of rampressor inlet under back pressure pulsation ,Tuijin Jishu/Journal of Propulsion Technology.