单小彪

基本信息 研究方向 Research Interests 要闻 Important News 团队 Team 著作 Selected Publications 专利 Patents 项目Projects 获奖Awards 授课 Teaching 时光有你 记忆成花 Remember the Time ... 专利 Patents 项目Projects 获奖Awards 授课 Teaching 时光有你 记忆成花 Remember the Time 新建主栏目 招生信息 Admissions 名称 博士招生 Ph.D Student Admissions: 欢迎机械设计制造、机械电子、车辆、电气、力学、材料、能源、控制等学科的硕士加入本团队攻读博士学位，请来信或来课题组面对面交流（长期有效）。 硕士招生 Graduate Student Admissions: 欢迎机械设计制造、机械电子、车辆、电气、力学、材料、能源学科的学士加入本团队攻读硕士学位，请来信或来课题组面对面交流（长期有效）。 ★★ O(∩_∩)O，Welcome to join us. 【毕业去向：高校（当老师）、中国航天院所、一汽大众、核九院、华为、中兴、深圳迈瑞、机器人行业、新能源企业以及自己创办公司等】 邮箱：shanxiaobiao@hit.edu.cn 地址：哈工大科学园2F楼407 基本信息 Basic Information 名称 Prof. Xiaobiao Shan, PhD 单小彪，男，教授/博士生导师，江西省抚州市南城县人；哈工大机电工程学院-机械电子工程专业。加拿大多伦多大学（University of Toronto）访问学者。(ResearchGate主页：https://www.researchgate.net/profile/Xiaobiao-Shan，ORCID：https://orcid.org/0000-0003-4640-7749) 主持国家重点研发计划项目1项、国家自然科学基金面上项目3项、国家自然科学基金青年基金项目1项、黑龙江省自然科学基金面上项目1项、中国博士后科学基金1项、黑龙江省博士后科学基金1项、黑龙江省博士后科研启动基金1项、哈工大科研创新基金1项、哈工大重点创新项目培育计划1项；参与国家自然科学基金面上项目2项，主持和参与横向科研项目10余项。 获得黑龙江省科学技术发明二等奖1项，黑龙江省自然科学技术学术成果三等奖1项，哈尔滨市自然科学技术学术成果三等奖1项，黑龙江省高等学校科学技术奖（自然科学类）二等奖1项。 发表学术论文130余篇，其中SCI收录100余篇；出版学术专著3本；授权国家发明专利17项，授权国际发明专利2项，发明专利成果转化4项。 Dr. Xiaobiao Shan is a Professor in School of Mechatronics Engineering, at Harbin Institute of Technology. Dr. Shan is PI or co-PI on over 20 proposals. He received funding from NSFC, China Postdoctoral Science Foundation, Natural Science Foundation of Heilongjiang Province, Heilongjiang Postdoctoral Foundation, Postdoctoral Scientific Research Staring Foundation of Heilongjiang Province, and Fundamental Research Funds for the Central Universities. He received Heilongjiang Province Award for Technological Invention. Dr. Shan have published 3 academic monographs and over 130 papers (over 100 papers in international journals indexed by Science Citation Index). He has obtained 17 national invention patents，2 international invention patents, 4 invention patent achievements transformation. 主要任职 Services 名称 担任以下期刊和基金的同行评审专家（As a peer reviewer for the following Journals and foundings）： Applied Energy (SCI 2021 IF=11.4454） Mechanical Systems and Signal Processing (SCI 2021 IF=8.9342） Energy (SCI 2021 IF=8.8569） International Journal of Mechanical Sciences (SCI 2021 IF=6.772） IEEE Transactions on Mechatronics (SCI 2021 IF=5.8671) Tribology International (SCI 2021 IF=5.6198) Applied Mathematical Modelling (SCI 2021 IF=5.336） Measurement (SCI 2021 IF=5.131） International Journal of Advanced Manufacturing Technology (SCI 2021 IF=3.5633) Materials Science and Engineering B (SCI 2021 IF=3.4068) Journal of Intelligent Material Systems and Structures (SCI 2021 IF=2.7741) Shock and Vibration (SCI 2021 IF=1.616) Journal of Southeast University (English Edition) （EI） 机床与液压（英文专版） 固体力学学报（中文版）（EI） 浙江大学学报(工学版) （EI） 传感技术学报 （EI） 国家自然科学基金（NSFC） 浙江省自然科学基金（ZJNSF） 哈尔滨市工信委 教育部学位中心 北京市科学技术奖 1. 俘能技术（Energy Harvesting） 名称 ——压电发电理论、压电控制理论、水下流致振动俘能理论与技术、空气弹性振动理论与俘能技术、俘能系统优化设计以及俘能技术的应用研究（获国家自然科学基金项目资助： No. 51677043） 2. 超声波振动拉丝技术（Ultrasonic Wire Drawing） 名称 ——超声波换能器及换能器阵的设计理论、金属材料塑性成形机理、难拉拔材料的超声拉丝技术、异形丝材的超声波振动拉丝技术研究 （获国家自然科学基金项目资助：No. 51575130） 3. 航空航天仿真装备（Aerospace Simulation Equipments） 名称 ——航空航天仿真与测试装备、多自由度仿真转台、接触力学与摩擦学应用、接触破坏机理、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。（获国家自然科学基金项目资助：No. 50905039） 4. 抑振技术（Vibration Suppression Technology） 名称 （1）小型翼型飞行器的振动俘能与抑振方法研究 （2）小型翼型飞行器气动弹性振动特性研究 （3）主动控制、被动控制、自适应控制算法的研究与应用 （获国家自然科学基金项目资助：No. 51875116） 5. 超声波振动减阻技术（Drag Reduction Technology by Using Ultrasound） 名称 ——超声波振动减阻机理、飞行器的超声波振动减阻技术、水下航行器的超声波振动减阻技术 重要事情 Highlights 新闻标题 2022年8月30日，祝贺张露顺利完成博士学位论文答辩。 发布时间 2022-08-30 热烈祝贺张露于2022年8月30日下午顺利完成博士学位论文答辩。 新闻标题 2022年5月31日，祝贺田海港和宫荧顺利完成博士学位论文答辩。 发布时间 2022-05-31 热烈祝贺田海港和宫荧两位顺利完成博士学位论文答辩。 新闻标题 2021年9月27日，祝贺张兴旭顺利完成博士学位论文答辩。 发布时间 2021-09-27 热烈祝贺张兴旭顺利完成博士学位论文答辩。 新闻标题 2020年10月28日，祝贺课题组杨崇秋和刘申被授予博士学位！ 发布时间 2020-10-28 2020年10月28日上午，课题组杨崇秋和刘申同时被授予博士学位！并与周玉校长合影留念。祝福两位博士，甚愿两位博士在学术和科研，以及教书育人的道路上大步流星、勇往直前！ 新闻标题 2020年9月17日，恭喜杨崇秋和刘申顺利完成博士学位答辩。 发布时间 2020-09-17 2020年9月17日，恭喜杨崇秋和刘申顺利完成博士学位答辩。 新闻标题 2019年7月13-15日，课题组参加在上海科技大学举办的第二届振动与能量收集应用国际会议（VEH 2019） 发布时间 2019-07-16 2019年7月13-15日，课题组谢涛教授、单小彪副教授、田海港博士生参加在上海科技大学举办的第二届振动与能量收集应用国际会议（The 2nd International Conference on Vibration and Energy Harvesting Applications，VEH 2019，http://veh2019.shanghaitech.edu.cn） 新闻标题 2019年7月11日，拜访南洋理工大学（Nanyang Technological University，Singapore）Prof. Yaowen Yang，并参观课题组实验室 发布时间 2019-07-14 2019年7月11日，拜访南洋理工大学（Nanyang Technological University，Singapore）Prof. Yaowen Yang（Prof. Yang为贾金达博士生CSC联合培养的合作导师），针对俘能方向（Energy Harvesting）的研究进展和发展方向进行了深入交流；参观了课题组的实验室和NTU的图书馆。非常感谢Prof. Yang的热情接待，祝福！ 另外，参观了张兴旭博士生CSC联合培养所在的Micromachines Laboratory. 新闻标题 2019年7月9-13日，课题组师生一行4人参加在新加坡召开的第10届计算方法国际会议（ICCM2019） 发布时间 2019-07-14 2019年7月9-13日，课题组师生一行4人参加在新加坡召开的第10届计算方法国际会议（The 10th International Conference on Computational Methods, ICCM2019, http://www.sci-en-tech.com/ICCM/index.php/ICCM2019/ICCM2019）。 在会议上，我们课题组投稿的两篇论文“Resonant frequencies of a radial field piezoelectric diaphragm”和“Equivalent Circuit Modeling and Analysis Study for Vortex-induced Aerodynamic Energy Harvesting”均作了口头汇报，针对本课题组的研究方向，就计算方法研究方面与国际同行进行了深入交流。 新闻标题 2019年6月7日，上海科技大学梁俊睿研究员来课题组进行学术交流与指导 发布时间 20190608 2019年6月7日，很荣幸邀请到上海科技大学梁俊睿研究员来课题组进行学术交流与指导。针对俘能领域（Energy Harvesting）中所存在的电路设计、电能转换和机电能量转换、以及机电耦合动态模型的建立等方面的问题进行了深入交流与探讨。今后我们将在俘能电路和储能电路方向进行深入的学术合作，以及学生联合培养。 梁俊睿，研究员，博导 本科和硕士毕业于上海交通大学仪器科学与工程系；博士毕业于香港中文大学机械与自动化工程学系；博士毕业后曾在香港中文大学智能材料与结构实验室和香港城市大学智能能源转换及应用研究中心从事科研工作。2013年11月加入上海科技大学信息科学与技术学院任助理教授。主要从事电能转换系统(Power Conversion System)和机电能量转换系统(Electromechanical Power Conversion System)的研究。研究内容涵盖：E类功率放大器的仿真与优化；动能收集系统中基本概念的重定义、整体分析理论框架的构建、机电耦合动态模型的改进、能量收集效能的优化分析、以及新型能量收集电路的发明与实现。梁博士的课题组主页：http://metal.shanghaitech.edu.cn/index.htm 新闻标题 2019年3月31日，课题组参观江苏汇博机器人技术股份有限公司 发布时间 2019年3月31日，谢涛教授带领课题组参观江苏汇博机器人技术股份有限公司，受到孙立宁教授的热情接待，孙老师为大家讲解了公司的发展历程，介绍了公司最新研究成果和未来的发展方向，令我们眼界大开、憧憬钦佩！同时，有幸与学术大咖谢晖教授（发表Science和Nature 文章）和陈涛教授进行亲切交流，也使大家耳目一新、豁然开朗 ！ 新闻标题 2019年3月29-31日，课题组师生一行8人赴苏州参加第二届力学与材料建模国际会议（CMMM2019） 发布时间 20190402 2019年3月29-31日，第二届力学与材料建模国际会议（CMMM2019）在苏州会议中心举行。课题组由谢涛教授、单小彪副教授领队，带领博士生、硕士生一行8人赴苏州参加第二届力学与材料建模国际会议（CMMM2019），与国内外同行学术大咖就Energy Harvesting（俘能）、Drag Reduction Technology（振动减阻）、Ultrasonic Wire Drawing（超声拉丝）等方向的研究成果进行了学术交流，并在大会上做了10篇学术报告。通过本次会议，会晤了老朋友、结识了新朋友，并确立了与国内外同行专家之间的学术交流与合作意向，这将大大促进课题组研究方向的发展。祝福朋友，我们一起向前行走，力上加力！ 新闻标题 2018年11月26日，西北工业大学航空学院周生喜教授来课题组学术指导与交流 发布时间 2018-11-27 2018年11月26日，邀请西北工业大学航空学院的周生喜教授来课题组学术指导与交流，围绕非线性多稳态的能量俘获理论、数学建模、参数辨识、以及新构型等学术问题进行了深入探讨与交流。并达成期望，今后在非线性俘能领域进行深入学术合作和学生培养。 周生喜教授：2018年10月荣获第一届陕西省振动工程学会青年科技奖。2017年12月入选西北工业大学首批“翱翔海外学者引进计划”（A类）。周教授在包括著名Cell Press旗下的Cell子刊Joule、 Applied Physics Letters、Applied Energy、Nonlinear Dynamics等国际权威SCI期刊发表论文30余篇，其中10余篇发表在中科院分区Top期刊；国家发明专利4项；论文被引用800多次（SCI期刊他引400多次），其中单篇最高SCI他引100多次，1篇ESI高被引论文。 新闻标题 2018年11月25日，华中科技大学代胡亮博士来课题组学术指导与交流 发布时间 2018-11-26 2018年11月25日，邀请到华中科技大学力学系的代胡亮博士来课题组学术指导与交流。主要围绕流固耦合振动与控制、能量采集（Energy Harvesting）等前沿学术问题进行了深入交流。并达成期望，今后在空气动力学与流固耦合领域进行深入学术合作和学生培养。 代胡亮老师为湖北省楚天学子，第三届中国科协青年人才托举工程计划入选者。在Appl Energy、Appl Phys Lett、J Sound Vib J Fluids Struct、Nonlinear Dynam、Int J Eng Sci、Smart Mater Struct、Microfluid. Nanofluid等国际知名学术期刊上发表SCI论文30余篇，SCI他引次数500余次。 新闻标题 2018年8月31日，博士生宫荧赴香港城市大学进行为期两年的联合培养 发布时间 2018-09-02 2018年8月31日，博士生宫荧赴香港城市大学（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/)。宫荧的博士研究方向为流致振动俘能，具体研究内容主要为本课题组的国家自然科学基金面上项目（面向低速水流的复合流激振动压电俘能机理与方法研究，No.51677043）。 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。 祝福宫荧！ 新闻标题 2018年8月16日，热烈祝贺单小彪副教授获得国家自然科学基金面上项目资助 发布时间 2018-08-16 今天下午喜闻单小彪副教授获得国家自然科学基金面上项目资助（小型翼型飞行器的气动弹性振动俘能与抑振方法研究， No. 51875116，2019.01.01-2022.12.31， 60万元），热烈祝贺！ 感谢同行评审专家的审阅和认可、感谢专家组的评审和通过、感谢国家自然科学基金委的大力资助！ 感谢在该研究方向帮助过我的前辈和老师们！ 也祝福我的博士生和硕士生们，祝愿他们在学术研究上拾级而上、取得更多更好的成果！！ 新闻标题 2018年7月17日，福立旺精密机电（中国）股份有限公司来课题组进行超声拉丝技术方面的交流与合作 发布时间 20180717 江苏昆山市福立旺精密机电（中国）股份有限公司（http://www.freewon.com.cn/）的何光前副总经理、马劲峰处长来课题组，针对70微米以下超细丝的超声波振动拉丝技术进行了交流，并达成校企合作开发研究意向。 新闻标题 2018年7月12日，单小彪（副教授/博导）带领8名学生到江西科骏实业有限公司进行AR/VR项目学习与合作 发布时间 20180712 单小彪（副教授/博导）带领8名学生到江西科骏实业有限公司（http://www.kmax-arvr.com/）进行AR/VR项目学习，与江西科骏公司在仿真转台的虚拟与增强现实的教学系统开发方面展开合作。 新闻标题 2018年5月27-6月2日，博士生刘申赴日本广岛参加ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM (IFAAP)联合会议 发布时间 20180604 课题组博士生刘申于2018年5月27日-2018年6月2日赴日本广岛参加ISAF-FMA-AMF-AMEC-PFM (IFAAP)联合会议（http://hiroshima2018.com），与国内外专家学者进行了深入的学术交流。并作了题为Simulation and experimental research on ultrasonic drawing of shaped copper wires的Poster presentation. 新闻标题 2018年1月2日-6日，宫荧、张兴旭、杨远才三位博士生赴马来西亚参加第八届IEEE国际纳米电子学会议 发布时间 20180109 第八届IEEE国际纳米电子学会议（8th IEEE International Nanoelectronics Conference，http://inec2018.org/）于2018年1月3日-5日成功举办。会议由南洋理工大学主办，马来西亚大学、长庚大学辅办。 课题组宫荧、张兴旭、杨远才三位博士生赴马来西亚参加会议。 新闻标题 2017年11月01日，香港城市大学Prof. Zhengbao Yang来课题组进行学术交流与合作 发布时间 2017-11-01 香港城市大学Assistant Prof. Zhengbao Yang来课题组进行学术交流，围绕Energy Harvesting领域进行了深入交流。并期望在接下来开展博士生的2+2联合培养（哈工大2年，香港2年，资助在港期间的学费和生活费用）、发挥哈工大和香港城市大学的地缘优势促进两校两课题组的科研项目合作。 新闻标题 2017年6月28日，祝贺单小彪指导吕绍哲同学荣获2017年哈工大百优本科毕业设计（论文）奖 发布时间 2017-06-28 新闻标题 2017年5月28日，热烈祝贺博士生张兴旭和贾金达同时获得国家公派出国留学资格！ 发布时间 2017-05-28 热烈祝贺博士生张兴旭和贾金达同时通过了国家留学基金委的专家评审，并获得了国家公派出国留学资格！他们即将到新加坡南洋理工大学（Nanyang Technological University，Singapore）作为期2年的博士生联合培养。进一步加深我们与南洋理工大学的学术合作。 新闻标题 2017年01月05日，新西兰奥克兰大学（University of Auckland）Dr. Lihua Tang莅临课题组进行亲切的学术交流 发布时间 2017-01-05 新西兰奥克兰大学（University of Auckland）Dr. Lihua Tang (http://www.mech.auckland.ac.nz/people/l-tang) 上午莅临课题组，与课题组的老师和学生在俘能领域和超声波振动技术及应用领域进行了广泛的学术交流。Dr. Tang 为课题组作了题为《Energy Harvesting: An Overview and Recent Advances》的学术报告。对其在俘能领域获得的丰富成果进行了详细介绍，并就一些前瞻性的学术问题进行了剖析，使大家受益匪浅。 同时参与本次学术交流的还有齐齐哈尔大学的王红艳副教授。王教授从本课题组博士毕业后一直在从事俘能领域的钻研和探索，在俘能领域不断取得新进展。 本课题组与Dr. Tang一直保持密切的学术交流与合作关系，共同署名发表学术论文，并联合培养博士生等。 新闻标题 2016年12月4-7日，博士生刘申、贾金达、杨远才赴台湾台北参加The 10th Asian Meeting on Electroceramics（AMEC-2016）会议 发布时间 2016-12-10 新闻标题 2016年09月19日，祝贺宋汝君博士生顺利通过博士学位论文正式答辩。 发布时间 2016-09-20 恭喜宋汝君博士生（导师谢涛教授、副导师单小彪副教授，2013年09月博士入学）顺利通过博士学位论文正式答辩！宋博士在读博士3年多一点点的时间里发表了6篇SCI论文，参与基金项目4项，取得的成果较为显著。祝福他今后的学术道路越走越宽、越攀越高、一生平安、喜乐满怀！ 新闻标题 2016年08月17日，热烈祝贺谢涛教授获得国家自然科学基金面上项目资助 发布时间 2016-08-17 今天下午知悉谢涛教授获得国家自然科学基金面上项目资助（面向低速水流的复合流激振动压电俘能机理与方法研究.2017-1至2020-12. 64万），热烈祝贺。 祝福课题组的学术研究以及学生培养硕果累累。 谢谢赐予课题组一个面上基金！ 新闻标题 2016年04月28日，恭喜单小彪副教授被遴选为博士生指导教师。 发布时间 2016-05-03 2016年04月28日，喜闻单小彪博士被遴选为哈尔滨工业大学博士生指导教师，列入2017年博士研究生招生简章，从2017年起招收指导博士研究生。（见校内通知http://hitgs.hit.edu.cn/5c/36/c3330a154678/page.htm） 新闻标题 2016年04月01日，恭喜徐振龙顺利完成博士学位答辩。 发布时间 2016-04-02 20160401，博士研究生徐振龙顺利完成了博士学位答辩，恭喜。祝福徐博士毕业后的学术道路越走越宽，满有平安相伴、喜乐相随。O(∩_∩)O~ 新闻标题 2015年10月30日，博士生宋汝君赴山东大学参加2015年全国压电和声波理论及器件应用研讨会（2015SPAWDA） 发布时间 2015-11-07 课题组博士生宋汝君，于2015年10月30日到2015年11月2日赴中国济南参加了由山东大学举办的2015年全国压电和声波理论及器件应用研讨会（2015 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Applications）（2015SPAWDA）。在会议中，作“A piezoelectric energy harvester with vortex induced vibration”口头报告。 新闻标题 2015年09月30日，博士生杨崇秋去美国明尼苏达大学做为期2年的CSC公派联合培养博士生 发布时间 2016-05-03 本课题组博士生杨崇秋喜获国家留学基金委(CSC)的全额资助，到美国明尼苏达大学（University of Minnesota, Twin Cities，http://twin-cities.umn.edu）做为期2年的CSC公派联合培养博士生，主要研究方向为钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cell）。 新闻标题 2015年08月20日，Dr. 单小彪在超声波振动拉丝方向喜获国家自然科学基金面上项目资助 发布时间 2015-08-20 获悉今年在超声波振动拉丝方向申请的国家自然科学基金面上项目“面向钛及钛合金的复合模态超声波振动拉丝技术及机理研究”获得国家自然基金委的资助(No. 51575130)。感谢所有团队成员这些年所付出的努力；感谢众多评审专家对申请书中研究内容的认可；谢谢国家自然科学基金委的大力资助。http://isisn.nsfc.gov.cn/egrantindex/funcindex/prjsearch-list 新闻标题 2015年7月29日，Dr. 单小彪在多伦多大学（University of Toronto）访学结束，回到哈工大教书做科研 发布时间 2015-10-07 时间飞逝，Dr.单小彪已在多伦多大学机械与工业工程系（Department of Mechanical & Industrial Engineering，University of Toronto）做访问学者一年，于2015年7月31日回到哈工大。 经过这一年的交流和学习，Dr.单小彪与合作导师Prof. Ridha Ben Mrad （University of Toronto）和副合作导师Prof. Siyuan He（Ryerson University）三个课题组之间建立了良好的学术合作关系。将在今后的科学研究中，开展进一步的学术交流与合作、开展学生的联合培养、博士生毕业后输送到加拿大读博士后、以及联合申请科研项目等。 新闻标题 2014年10月26-30日，博士生宋汝君和杨崇秋赴上海参加“第9届亚洲铁电会议（AMF-9）”和“第9届亚洲电子陶瓷会议（AMEC-9）”联合国际会议 发布时间 2015-11-07 Rujun Song and Chongqiu Yang（PhD Candidates）于2014年10月26-30日赴上海（上海国际会议中心）参加了第九届亚洲铁电会议（AMF-9）”和“第九届亚洲电子陶瓷会议（AMEC-9）”联合国际会议（9th Asian Meeting on Ferroelectricity (AMF-9) and the 9th Asian Meeting on Electroceramics (AMEC-9)）, Oct. 26-30, 2014, Shanghai, China。 宋汝君在会议中，作了题为“A Study of Vortex-induced Energy Harvesting from Water Using PZT Piezoelectric Cantilever with Cylindrical Extension”口头报告（Oral Presentation）和题为“A macro fiber composite piezoelectric energy harvester for the water vortex field”海报展览（Post）。 杨崇秋作了题为“A new piezoelectric ceramic longitudinal-torsional composite ultrasonic vibrator for wire drawing”的口头汇报（Oral Presentation）。 新闻标题 2014年8月23-25日，博士生徐振龙和硕士生陈丹鹏赴上海参加第4届动力学、振动与控制国际会议（ICDVC-2014） 发布时间 2015-11-07 Zhenlong Xu （PhD Candidate）and Danpeng Chen（Master Student） 赴上海参加了The 4th International Conference on Dynamics, Vibration and Control, August 23-25, 2014. Shanghai, China。针对本课题组从事的非线性振动俘能和空气动力弹性振动俘能方向，听取了国际知名专家的精彩报告，并与参会的专家和学者进行了交流，受益匪浅。 新闻标题 2014年5月12-16日，博士生徐振龙与宋汝君赴USA参加第23届 IEEE铁电应用、声学传导材料和装置、压电力显微术联合国际会议 发布时间 2015-11-07 于2014年5月12-16日 Zhenlong Xu and Rujun Song (PhD Candidates)赴美国宾夕法尼亚州立大学（The Pennsylvania State University, USA）参加了第23届 IEEE铁电应用、声学传导材料和装置、压电力显微术联合国际会议（23rd International Symposium on Applications of Ferroelectrics (ISAF)& International Workshop on Acoustic Transduction Materials and Devices (IWATMD) & Piezoresponse Force Microscopy Workshop (PFM)）。 在会议中，徐振龙作了题为“Electromechanical Modeling and Experimental Verification of Nonlinear Hybrid Vibration Energy Harvester”的口头报告（Oral presentation）。 宋汝君作了题为“Energy Harvesting Simulation of Two Piezoelectric Flags in Serial Pattern in the Uniform Fluid”的口头报告（Oral presentation）和题为“Dynamic Energy Harvesting Performance of Two Polyvinylidene Fluoride Piezoelectric Flags in Parallel Pattern in an Axial Flow”的海报展览（Post）。 新闻标题 2013年5月17-19日，Dr. 单小彪赴华中科技大学参加了全国高等学校机械类实验室教学示范中心建设工作研讨交流会 发布时间 2015-11-07 首先，吴昌林教授传达了高等学校国家级实验教学示范中心联席会组长会议有关精神，并对国家级实验教学示范中心的可持续发展发表了自己独到的见解。 随后，听取了清华大学、华南理工大学、南京航空航天大学、浙江大学、太原科技大学、山东大学、中国农业大学、燕山大学、西安交通大学、华中科技大学、天津大学、广东海洋大学、长春理工大学、广西大学、吉林大学、合肥工业大学的代表老师所做的关于国家级实验教学示范中心建设工作交流报告。 另外，还参观了华中科技大学国家级实验教学示范中心，增长了见识、心有收获。 新闻标题 2013年3月10-14日课题组赴美国圣地亚哥参加了第20届SPIE会议 发布时间 2015-05-05 课题组谢涛（Prof.）、单小彪（Associate Prof.）及王红艳（PhD Candidate, Associate Prof.）一行3人于2013年3月10-14日参加了在美国加利福尼亚州圣地亚哥举办的第20届智能结构与材料+无损评估与健康监测国际会议。Prof. 王红艳作了题目“Modeling and comparison of cantilevered piezoelectric energy harvester with segmented and continuous electrode configurations”的海报展示（Post）。 新闻标题 2012年12月9-15日课题组赴泰国芭提雅参加了AMF-8会议 发布时间 2015-04-23 单小彪与课题组的刘英想老师、徐振龙博士生于2012年12月10日至2012年12月15日赴泰国芭提雅参加Suranaree University of Technology（素拉那立皇家大学）承办的第八届亚洲铁电体（AMF-8）会议。针对课题组所取得的研究成果与参会学者进行了交流，并做了口头宣讲报告，题目为：“A new mathematical model for a Piezoelectric-Electromagnetic Hybrid Energy Harvester”。此外，在会议期间，我们还听取了会议口头报告30余个，全程参与了论文展示报告环节，深入了解了该领域国内外的研究现状，并认识到该领域目前研究的主要发展方向和趋势。 该会议的目标是促进铁电体和多功能材料相关科学与技术领域的国际交流，包含基础物理、铁电材料科学以及多功能材料的先进应用。大会共吸引了来自十几个国家的500余名专家学者，针对会议的主要议题展开了深入的交流和探讨。 来自Seoul National University的Cheol Seong Hwang 教授、来自中国中科院上海硅酸盐研究所的李永祥教授、Murata Mfg. Co. Ltd.的Akira Ando博士以及Seagate Technology的Mark Re博士作了大会主题报告；来自中国、日本、韩国、俄罗斯等十几个国家的55人做大会特邀报告，这些专家的报告让我们深受启发、受益匪浅。 博士团队成员 Team Members with PhD Degree 名称 (靓照在人名下方^_^)： ● 李宏亮：博士生（2022.09-至今）（导师：单小彪），研究方向待定 ● 勾 鹤：工程博士生（2022.09-至今）（导师：单小彪），研究方向待定 侯成伟：博士生（2021.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：振动俘能理论与技术 隋广东：博士生（2020.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：振动俘能理论与技术 闵兆伟：博士生（2020.09-至今）（导师：谢 涛），研究方向：振动俘能理论与技术 宋赫男：博士生（2019.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：振动抑制技术 张 露：博士生（2018.09-2022.09）（导师：谢涛），研究方向：振动减阻技术。博士论文题目： 《水下航行器壁面嵌入式压电振动主动减阻技术研究》。 田海港：博士生（2018.09-2022.07，现就职于郑州大学）（导师：单小彪），研究方向：流致振动俘能，博士论文题目：翼型颤振压电俘能器的气动弹性振动及其俘能特性研究。 张兴旭：博士生（2016.09-2021.11，现就职于西北工业大学）（导师：谢涛），研究方向：流体微扰动传感器，博士论文题目：（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（2015.09-2022.07，现就职于上海大学）（导师：谢涛；副导师：单小彪），研究方向：流致振动俘能。博士论文题目：基于涡激振动的洋流感知与压电俘能技术研究。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（2014.09-2020.10，现工作于山东理工大学，讲师）（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。博士论文题目“钙钛矿薄膜制备工艺及迟滞抑制方法研究”。 刘 申：博士（2014.09-2020.10，现工作于中国矿业大学，讲师）（导师：谢涛；副导师：单小彪），研究方向：超声波振动拉丝技术。博士论文题目“基于丝材振荡的钛丝超声振动拉拔理论与实验研究”。 宋汝君：博士（2013.09-2016.10，现工作于山东理工大学，副教授）（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”。（个人主页http://jxxy.sdut.edu.cn/TeacherView?Id=162） 俘能器的流激振动俘能实验平台 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”。 双梁式多频复合俘能器 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，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”。 钹型和鼓型俘能器样机 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”。 正交复合超声波振动拉丝振子 硕士团队成员Team Members with Master Degree 名称 ● 周春宇：（2022.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：待定。 ● 党 帅：（2022.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：待定。 ● 范路宁：（2022.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：待定。 于涵：（2021.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：俘能技术。 翟 耀：（2021.09-至今）（导师：谢涛），研究方向：待定。 张笑凡：（2021.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：待定。 张居彬：（2020.09-2022.07）（导师：单小彪），研究方向：风致振动俘能。硕士论文题目《磁力耦合式翼型颤振压电俘能器的输出特性研究》 孙凯威：（2020.09-2022.07）（导师：单小彪），研究方向：隔振技术。硕士论文题目《基于压电陶瓷的主被动混合隔振系统性能研究》 李佳鑫：（2020.09-2022.07）（导师：谢涛），研究方向：振动俘能。硕士论文题目《基于非线性磁力耦合的三自由度宽频压电俘能器及其特性研究》 韩承硕：（2020.09-2022.07）（导师：谢涛），研究方向：振动主动抑制。硕士论文题目《悬臂式结构振动主动控制及实验研究》 曹 涵：（2019.09-2021.07）（导师：单小彪），研究方向：空气弹性振动俘能研究。硕士论文题目：《侧向风作用下微型旋翼气动特性分析及实验研究》。 张兰霜：（2019.09-2021.07）（导师：单小彪），研究方向：隔振技术。硕士论文《某型光电吊舱的隔振研究》。 胡井涛：（2019.09-2021.07）（导师：谢涛），研究方向：流致振动俘能。硕士论文《基于流致振动的磁力耦合压电俘能器模拟与实验研究》。 张学泉：（2018.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：振动减阻技术。 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）。 赵旭航：保研（2018.09-至今）（导师：单小彪），研究方向：自感知执行器（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）。 王艺聪：硕士生（2017.09-2019.07）（导师：单小彪），研究方向：流致振动俘能。硕士论文题目《基于尾流激振的水下压电俘能研究》。 张 翀：硕士生（2017.09-2019.07）（导师：单小彪），研究方向：抑振技术。硕士论文题目《基于神经网络的悬臂梁振动主动控制及实验研究》。 王乐乐：硕士生（2017.09-2019.07）（导师：谢涛），研究方向：流致振动俘能技术。硕士论文题目《基于流致振动的水下阵列压电俘能器模拟和实验研究》。 石永军：硕士生（2017.09-2019.07）（导师：谢涛），研究方向：超声波振动拉丝技术。硕士论文题目《特细钢丝的冲击式超声振动拉拔研究》。 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》。 董 欣：硕士（2016.09-2018.07，工作于深圳大疆无人机）（导师：单小彪），研究方向：叠堆式压电自感知执行器。硕士论文题目《极化式压电传感执行器系统研究》。 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》。 杨远才：硕士（2015.09-2017.07，留在课题组读博士）（导师：单小彪），研究方向：超声波振动拉丝技术。硕士论文题目《钛丝的双模具超声振动拉拔仿真及实验研究》。 纵向超声波拉拔振子 罗佩琳：硕士（2015.09-2017.07，工作于深圳华为）（导师：单小彪），研究方向：叠堆式压电自感知执行器 压电传感执行器模型前四阶模态振型 范梦龙：硕士（2014.09-2016.07，工作）（导师：单小彪），研究方向：俘能技术。硕士论文题目《双圆柱涡激耦合振动下的压电俘能研究》 串行、并行双俘能器仿真流场云图 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》 结构集成的压电自感知执行器 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》 扭转及弯曲压电梁涡激振动俘能器 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》 流场中的运动体表面压电振动减阻 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（2007.09-2009.07，现工作于），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“槽钹型俘能器仿真与实验研究”。 修 晓：硕士（2006.09-2008.07，现工作于一汽大众），研究方向：超声波拉丝技术；硕士论文题目“超声拉丝机理及实际应用实验研究”。 李知远：硕士（2006.09-2008.07，现工作于上海），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“悬臂梁式压电俘能器理论和实验研究”。 贾广生：硕士（2006.09-2008.07，现工作于黑龙江省经贸委），研究方向：俘能技术；硕士论文题目“基于cymbal换能器能量采集系统的研究”。 卜祥艳：硕士（2006.09-2008.07，现工作于广州西门子），研究方向：接触力学与摩擦学；硕士论文题目“钢丝滚道球轴承的预紧与支承刚度理论及实验研究”。 代表论文Selected Papers 名称 ★ In press: ★ Published or Indexed by SCI: 2024 2023 [101] Guangdong Sui, Chunyu Zhou, Yifeng Chen, Xiaofan Zhang, Chengwei Hou, Xiaobiao Shan*, Jian Cao*. Research on flexible beam-type nonlinear vibration isolators suitable for low frequencies. Ocean Engineering. Volume 293, 1 February 2024, 116652. （https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0029801823030366）（Accepted 30 December 2023, Available online 13 January 2024，影响因子IF=5.0） [100] Henan Song, Rui Li, Chengwei Hou, Xiaobiao Shan*. A Low-Frequency Piezoelectric Actuator for Cantilever Beams: Design, Modeling, and Experimental Evaluation. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. vol. 72, pp. 1-8, 2023, Art no. 7507208, doi: 10.1109/TIM.2023.3318743.（https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10272259）（accepted 8 September 2023. Date of publication 4 October 2023，影响因子IF=5.5999） [99] Chengwei Hou, Xiaobiao Shan*, Xiaofan Zhang, Zhaowei Min, Henan Song, Tao Xie. Magnetic frequency modulation mechanism of a non-contact magnetism-toggled rotary energy harvester coupling piezoelectric effect. Energy Conversion and Management. 2023, 295: 117660（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890423010063）(Accepted 10 September 2023, Available online 14 September 2023，影响因子IF=10.4，JCR Q1, 1区，Top期刊) [98] Yue Xu, Lubin Liu, Miaojun Xu, Wei Feng, Lili Wang* and Xiaobiao Shan*. Single-phase excitation-wavelength-independent nitrogen doped graphene quantum dots for the fabrication of white light-emitting diodes (WLEDs). New Journal of Chemistry. 2023, 47, 17339-17345（https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2023/nj/d3nj03338d）（Accepted 21st August 2023，First published on 22nd August 2023，影响因子IF=3.3） [97] Rui Hou, Zehao Jin, Dan Sun, Baoli Shi, Lili Wang*, Xiaobiao Shan*. Carbon nanotubes doped cellulose nanocomposite film for high current flexible piezoelectric nanogenerators. Journal of Alloys and Compounds. 2023, 965: 171422（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925838823027251）（Accepted 14 July 2023，Available online 17 July 2023，影响因子IF=6.2） [96] Haigang Tian; Xiaobiao Shan*; Hang Wang; Xia Li; Yufeng Su; Junlei Wang. Enhanced piezoelectric energy harvesting performance using trailing-edge flap. Ocean Engineering. 2023,285: 115443（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0029801823018279）（Accepted July 22, 2023，Available online 1 August 2023, 影响因子IF=5.0002） [95] Guangdong Sui, Shuai Hou, Xiaofan Zhang, Xiaobiao Shan*, Chengwei Hou, Henan Song, Weijie Hou and Jianming Li. A bio-inspired spider-like structure isolator for low-frequency vibration. Applied Mathematics and Mechanics (English Edition). 2023，44 (8): 1263–1286 （https://link.springer.com/article/10.1007/s10483-023-3020-9）（Accepted May 31, 2023，Published: 26 July 2023，影响因子IF=3.9182） [94] Chengwei Hou, Xiaofan Zhang, Xiaobiao Shan *, Han Yu, Guangdong Sui, Henan Song, and Tao Xie. An experimental study on a wind-induced vibration power generator for orientation-adaptive energy harvesting. Ferroelectrics. 2023：614(1): 24-36（https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00150193.2023.2227070）（Accepted May 19, 2023，Published online: 31 Aug 2023，影响因子IF=0.6950） [93] Henan Song, Xiaobiao Shan*, Weijie Hou, Chang Wang, Kaiwei Sun, Tao Xie. A novel piezoelectric-based active-passive vibration isolator for low-frequency vibration system and experimental analysis of Vibration Isolation Performance. Energy. Volume 278, Part A, 1 September 2023, 127870 （https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544223012641）(Accepted May 17, 2023，影响因子IF=8.8569，JCR Q1, 1区，Top期刊) [92] Henan Song, Xiaobiao Shan*, Weijie Hou, Chang Wang, Chengshuo Han. An efficient vibration suppression technology of piezoelectric cantilever beam based on the NARX neural network. Mechanics of Advanced Materials and Structures. (https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15376494.2023.2212020)(Accepted 05 May 2023, Published online: 11 May 2023. 影响因子IF=3.338) [91] Xiaobiao Shan*, Jian Cao, Tao Xie. The Development and Teaching of the Postgraduate Course “Engineering System Modeling and Simulation” in Combination with Essentials Taken from Research Projects. Systems. 2023, 11(5): 225 （https://www.mdpi.com/2079-8954/11/5/225）(Accepted: 30 April 2023 / Published: 2 May 2023. 影响因子IF=2.8949)（研究生教学论文） [90] Guangdong Sui, Xiaofan Zhang, Shuai Hou, Xiaobiao Shan*, Weijie Hou, Jianming Li. Quasi-Zero Stiffness Isolator Suitable for Low-Frequency Vibration. Machines. 2023, 11(5), 512 (https://www.mdpi.com/2075-1702/11/5/512)（Accepted: 24 April 2023 / Published: 26 April 2023. 影响因子IF=2.8991） [89] Han Yu, Luning Fan, Xiaobiao Shan*, Xingxu Zhang, Xiaofan Zhang, Chengwei Hou, Tao Xie. A novel multimodal piezoelectric energy harvester with rotating-DOF for low-frequency vibration. Energy Conversion and Management. 2023, 287:117106（https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0196890423004521）(Accepted Apr. 23, 2023，影响因子IF=11.5325，JCR Q1, 1区，Top期刊) [88] Zhaowei Min, Chengwei Hou, Guangdong Sui, Xiaobiao Shan*, Tao Xie*. Simulation and Experimental Study of a Piezoelectric Stack Energy Harvester for Railway Track Vibrations. Micromachines. 2023, 14(4): 892 (https://www.mdpi.com/2072-666X/14/4/892) (Accepted: 20 April 2023 / Published: 21 April 2023. 影响因子IF=3.5229） [87] Jinda Jia, Xiaobiao Shan*, Tao Xie. 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Theoretical and Experimental Study on Stiffness Characteristics of a Wire Race Ball Bearing. Advanced Materials Research. 2012,569:461-465 Zhenlong Xu, Xiaoxi Wang, Xiaobiao Shan, Tao Xie. Modeling and Experimental Verification of a Hybrid Energy Harvester Using Piezoelectric and Electromagnetic Technologies. Advanced Materials Research. 2012,569:529-532 Chengxi Liu, Xiaoxi Wang, Xiaobiao Shan, Tao Xie. Theoretical and Experimental Study on the Secondary Piezoelectric Effect of a Piezoelectric Cantilever Energy Harvester. Advanced Materials Research. 2012,566:57-60 学术专著 Academic Monograph 出版物名称 钢丝滚道球轴承的接触力学特性研究（Research on the Contact Mechanics Characteristics of a Wire Race Ball Bearing） 作者 单小彪 出版时间 2012-07-01 出版社 黑龙江教育出版社 简单介绍 近10来年，钢丝滚道球轴承（Wire race ball bearing, WRBB）以其径向尺寸大、轴向尺寸小的结构特点，被广泛地应用于大型雷达天线和飞行器仿真转台等科技领域、数控回转工作台、建筑机械、医疗器械以及纺织工业。它被认为是具有高刚惯比和高抗倾覆能力的轴系支承系统技术，已经成为解决许多存在几何空间限制、质量约束和惯量约束的工程设计与制造等方面问题的优选方案。该类轴系支承可同时承受轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩及其组成的多种形式的复合载荷。然而，接触体间循环交变的接触应力及残余不平衡力矩往往导致疲劳、磨损及点蚀在钢丝滚道表面发生，影响系统的运转平稳性和回转精确度。针对该现象国内外目前相关研究不足。因此，本文提出将其视为接触问题进行对待，运用接触力学、摩擦学和材料学知识，采用解析法、弹-塑性有限元法及试验，考虑几何非线性、材料非线性、复合载荷分布以及摩擦等接触边界条件，对钢丝滚道球轴承轴系的预紧、支承刚度和接触破坏进行全面研究。 适当的预紧有利于提高轴系的支承刚度；过大的预紧导致塑性变形和接触破坏；故钢丝滚道球轴承的预紧是首先需要研究的内容。为了克服相关行业目前钢丝滚道球轴承轴系预紧的调试方法极其依赖工程师个人经验的问题，本文对其轴系进行力学分析，然后基于非协调性Hertz接触理论建立了确定其轴系预紧量范围的数学模型，通过MATLAB？编程形成一套数值计算方法。数值求解得到了法向接触力、接触变形、最大接触压力以及椭圆形接触区域的长、短半轴，并获得了钢丝滚道球轴承轴系预紧量合理的范围。以某型号飞行仿真转台中直径为1000mm的钢丝滚道球轴承为例，组建了预紧测量系统，实验结果与理论结果吻合良好。 为了能够准确定位并确定钢丝滚道球轴承轴系的预紧量，本文在对其轴系的空间力系进行分析的基础上，基于库伦定律、滚动摩阻定律和空间力偶等效定理，建立了其起动力矩与预紧量关系的数学模型。通过MATLAB？编程并进行数值求解，得到该数学模型的理论曲线。此后通过实验系统对理论结果进行了实验验证，获得了良好效果，为实际工程中钢丝滚道球轴承轴系预紧量的调节与控制提供了有效的方法。刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的重要环节，研究大型钢丝滚道球轴承的刚度特性对提高其使用性能具有实际意义。为此，本文首先对钢丝滚道球轴承的接触载荷分布进行了分析，然后根据非协调性Hertz接触理论、虚位移原理、余弦定理、极限定理中的洛必达法则、刚度和柔度的数学定义以及Stribeck的载荷分布理论分别建立了钢丝滚道球轴承的轴向支承刚度、径向支承刚度和翻转支承刚度的数学模型。分别设计了加载机构并组建了轴向支承刚度、径向支承刚度和翻转支承刚度的测量系统，实验验证了上述支承刚度数学模型的正确性。对理论与实验结果进行对比和分析，获得了良好效果，为钢丝滚道球轴承今后进一步的接触动力学分析奠定了基础，为工程实际提供了参数依据。 为了更好地理解钢丝滚道破坏的发生，研究接触体内部的位移场和应力场意义重大。基于Hertz接触理论、叠加原理以及Licht的研究工作，建立一个椭圆形积分域的数学积分模型，并在MATLAB？中开发一套数值方法来求解钢丝滚道球轴承接触体内部任意点的位移场和应力场。数值求解结果表明：(1)椭圆形接触斑作为积分域虽然求解过程比圆形接触斑的复杂，然而其对于非协调性接触来说更具有一般性。(2)越靠近接触区中心，应力积分计算的代价越大。 接触问题的求解是一个高度非线性且相当耗费计算资源的问题。常规接触分析的方法主要基于经典Hertz弹性接触理论，而且未考虑接触体的几何与材料非线性。因此，本文充分考虑接触体的几何与材料非线性，在Instron-5569万能电子拉伸机上测得工程中常用的两种钢丝（牌号均为T8MnA；一种是国产质地偏软的，称其为I号钢丝；另一种是日本进口质地偏硬的，称其为II号钢丝）的应力-应变曲线。然后，在ANSYS？中运用APDL语言建立了球-钢丝滚道的3D接触子模型，对I号钢丝-钢球、II号钢丝-钢球、I号钢丝-Si3N4陶瓷球以及II号钢丝-Si3N4陶瓷球4种接触模型的弹-塑性接触分析进行了求解，得到了接触体的von Mises应力、弹性应变、塑性应变以及接触斑的形状和尺寸。最后，与弹性接触分析的结果进行了对比。结果表明：(1)考虑接触体的应力-应变曲线的弹-塑性接触分析的结果比不考虑应力-应变曲线的纯弹性接触分析的结果更接近实际；(2)采用子模型技术和多尺度有限元分网方法有效地节约了接触分析的计算成本，提高了计算效率和求解精度。 另外，目前尚不明确接触载荷、接触体的几何尺寸和材料属性参数对接触特性的影响关系以及接触体的磨损及点蚀的特征和规律。鉴于此，本文首先分析了接触载荷、接触体的几何参数和材料属性参数对接触特性的影响关系。然后，分别对钢球-I号钢丝、钢球-II号钢丝、Si3N4陶瓷球-I号钢丝和Si3N4陶瓷球-II号钢丝4种接触方式进行了接触破坏试验。最后，对接触区用扫描电子显微镜（SEM）进行了表征和分析，揭示了接触体发生接触破坏的特征、规律和机理，为有效控制钢丝滚道发生接触破坏的难题和钢丝滚道的新材料、新工艺研究奠定了基础。(共20万字) 出版物名称 面向环境振动的压电俘能器及其俘能特性研究（Enviromental Vibration-Based Piezoelectric Energy Harvesters and Their Harvesting Characteristics） 作者 单小彪，谢涛 出版时间 2015-02-01 出版社 黑龙江教育出版社 简单介绍 本课题组从2008年开始进入振动俘能领域，以俘能（Energy Harvesting）为研究方向开展学术研究，经过这些年的努力，取得了一些研究成果，在国际期刊发表了一些高质量的学术论文，并先后得到了国家自然科学基金项目（项目资助编号：51077018）、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（项目资助编号：HIT.NSRIF.2014059）和中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（项目资助编号：HIT.KISTP.201412）的大力资助。承蒙恩典，感激不尽，因此，萌生想法，整理并总结课题组这些年来在俘能领域的研究成果，形成此专著，供本课题组成员和从事压电俘能领域的研究人员参考和学术交流之用。（共25万字） 发明专利（Patents for Invention） 名称 [28] 单小彪，宋赫男，孙凯威，韩承硕，谢涛. 一种用于梁结构振动抑制的复合式压电执行器. 申请号：CN202210320867.X [27] 单小彪，于涵，侯成伟，谢涛. 一种基于惯性原理的杠杆型能量俘获装置. 申请号：CN202210197730.X [26] 单小彪，隋广东，闵兆伟，谢涛. 一种直线型移动凸轮式负泊松比压电俘能器. 申请号：CN202111523447.3 [25] 单小彪，隋广东，闵兆伟，谢涛. 一种旋转型空间凸轮式负泊松比压电俘能器. 申请号：CN202111523474.0 [24] 单小彪，宋赫男，孙凯威，韩承硕，谢涛. 一种悬臂梁式机器人末端执行机构的振动抑制执行器. ZL 202111472497.3（20230707授权） [23] 单小彪，孙凯威 ，宋赫男，韩承硕，谢涛. 一种基于压电作动的主被动混合隔振器. 申请号：CN202111475558.1 [22] 单小彪，闵兆伟，隋广东. 一种用于重载的双量程压电叠堆俘能器. 申请号：CN202111287017.6 [21] 单小彪，闵兆伟，隋广东. 一种矩形钹鼓复合叠堆压电俘能器. 申请号：CN202111297008.5 [20] 单小彪，闵兆伟，隋广东. 一种钹形和叠堆复合双量程压电叠堆俘能器. 申请号：CN202111287015.7 [19] 单小彪，隋广东，李佳鑫，谢涛. 一种旋转型磁力调频式层叠高效的压电俘能器. 申请号：CN202110507784.7 [18] 单小彪，隋广东，李佳鑫，谢涛. 一种旋转型压电与电磁阵列复合式俘能器. 申请号：CN202110507785.1 [17] 单小彪，隋广东，闵兆伟，谢涛. 一种分段式双晶压电-电磁复合俘能器. ZL 202011437695.1 （20221213授权） [16] 单小彪，王艺聪，谢涛. 一种增大俘能能力的弯扭复合型压电俘能器. 申请号：CN201910744447.2 [15] 单小彪，冯雎，谢涛. 一种模块化定向流管道式周向阵列排布的压电俘能器. ZL 201910661140.6（20210830授权） [14] 张露，单小彪，谢涛. 一种可嵌入壁面的集成式压电振动减阻器. ZL 201910573735.6（20210928授权） [13] 单小彪，张露，谢涛. 一种水下近壁面流体振动减阻性能测试装置. ZL 201910496644.7（20200929授权） [12] 单小彪，田海港，谢涛. 一种机翼颤振与涡激振动耦合且可调谐式压电俘能器. ZL 201910486385.X（20201104授权） [11] 单小彪，田海港，谢涛. 一种微小型机翼的蒙皮颤振激励式压电俘能器. ZL 201910434149.3（20200901授权） [10] 单小彪，王艺聪，谢涛. 一种应用于非定向流的阵列排布式压电俘能器. ZL 201910380000.1（20200915授权） [9] 单小彪，田海港，谢涛. 一种可调谐的翼型颤振激励式双振子压电俘能器. ZL 201910184939.0（20201002授权） [8] 单小彪，王艺聪，谢涛. 一种增大耦合作用的垂直串接排布式压电俘能器. ZL 201910184537.0（20200609授权） [7] 单小彪，王艺聪，谢涛. 一种增大耦合作用的弧面并行复摆式压电俘能器. ZL 201910048442.6（20200630授权） [6] 单小彪，董欣，罗佩琳，谢涛. 一种谐振式传感的压电叠堆传感执行器 . ZL 201710891314.9（20190627授权） [5] 单小彪，杨远才，刘申，谢涛. 一种单驱动实现正交复合振动的超声波拉丝振子. ZL 201610396846.0 （20180601授权） [4] 单小彪，杨远才，刘申，谢涛. 一种贴片式固支梁型正交复合超声波拉丝振子. ZL 201611049158.3 （20180717授权） [3] 单小彪，杨远才，刘申，谢涛. 非对称结构式纵弯复合振动的超声波拉丝振子. ZL 201610423050.X （20190315授权） [2] 单小彪，梁云雷，谢涛. 压电自感知执行器及其电场干扰的滤波方法. ZL 2016108910682 （20181122授权） [1] 谢涛, 袁江波, 单小彪, 陈维山. 高承载的压电发电装置. ZL 200910307257.0 (20110615授权) 科研项目 项目名称 压电智能柔性复合梁非线性耦合振动能量的传递机制及其抑振关键技术研究 项目来源 国家自然科学基金-National Natural Science Foundation of China (No. 52375088) 开始时间 20240101 结束时间 20271231 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 项目名称 洁净环境大型玻璃基板智能搬运机器人关键技术研究 项目来源 国家重点研发计划-The National Key R&D Program of China (No. 2018YFB1308501） 开始时间 2019.06 结束时间 2022.05 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 小型翼型飞行器的气动弹性振动俘能与抑振方法研究 项目来源 国家自然科学基金-National Natural Science Foundation of China (No. 51875116) 开始时间 2019.01 结束时间 2022.12 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 面向低速水流的复合流激振动压电俘能机理与方法研究 项目来源 国家自然科学基金-National Natural Science Foundation of China (No. 51677043) 开始时间 2017.01 结束时间 2020.12 项目经费 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 面向钛及钛合金的复合模态超声波振动拉丝技术及机理研究 项目来源 国家自然科学基金-National Natural Science Foundation of China (No. 51575130) 开始时间 2016-01-01 结束时间 2019-12-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 空气弹性振动的压电-电磁非线性俘能技术 项目来源 哈工大重点创新项目培育计划-Fundamental Research Funds for the Central Universities (No. HIT. KISTP. 201412) 开始时间 2014-05-01 结束时间 2016-04-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 面向环境振动的压电-电磁复合非线性俘能技术 项目来源 哈工大科研创新基金-Fundamental Research Funds for the Central Universities (No. HIT. NSRIF. 2014059) 开始时间 2013-05-01 结束时间 2015-04-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 钢丝滚道球轴承的接触疲劳、磨损及点蚀机理研究 项目来源 国家自然科学基金-National Natural Science Foundation of China (No. 50905039) 开始时间 2010-01-01 结束时间 2012-12-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 钛及钛合金等难拉拔材料的超声波振动拉丝技术研究 项目来源 中国博士后科学基金-China Postdoctoral Science Foundation (No. 20090460904) 开始时间 2010-01-01 结束时间 2011-12-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 钢丝滚道球轴承的接触疲劳、磨损及点蚀机理研究 项目来源 黑龙江省自然科学基金-Natural Science Foundation of Heilongjiang Province (No. E200924) 开始时间 2010-01-01 结束时间 2012-12-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 钛及钛合金等难拉拔材料的超声波振动拉丝相关技术研究 项目来源 黑龙江省博士后科学基金-Heilongjiang Postdoctoral Foundation (No. LBH-Z09156) 开始时间 2010-01-01 结束时间 2011-12-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 钛及钛合金丝的复合超声波振动拉拔机理研究 项目来源 黑龙江省博士后科研启动基金-Postdoctoral Scientific Research Starting Foundation of Heilongjiang Province (No. LBH-Q12092) 开始时间 2013-01-01 结束时间 2014-12-01 项目经费 担任角色 负责 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 项目名称 面向环境振动的宽频压电俘能技术研究 项目来源 国家自然科学基金-National Natural Science Foundation of China (No. 51077018) 开始时间 2011-01-01 结束时间 2013-12-01 项目经费 担任角色 参与 项目类别 纵向项目 项目状态 完成 简单介绍 奖项成果 奖项名称 纵弯模态压电金属复合梁式超声电机 获奖时间 2011 完成人 陈维山、刘英想、刘军考、石胜君、谢涛、单小彪 所获奖项 黑龙江省自然科学技术发明二等奖 简单介绍 奖项名称 正交复合超声振动拉丝 获奖时间 2011 完成人 齐海群、单小彪、谢涛 所获奖项 黑龙江省自然科学技术学术成果三等奖 简单介绍 奖项名称 高速超声振动拉丝的设计与实验 获奖时间 2010 完成人 齐海群、单小彪 所获奖项 哈尔滨市自然科学技术学术成果三等奖 简单介绍 讲授课程 名称 《工程系统建模与仿真》——硕士研究生学位课（研究生一年级） 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》——本科生创新研修课（大一-大四年级不限） 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（大二、大三） 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。 《机械机构创新设计及应用》——本科生专业基础课（大三） 简介: 本课程作为一门专业基础课程，主要讲授机构的类型、特点、运动规律；机构的变异设计、组合设计和再生设计三种创新设计方法；调节机构、测微放大机构、移位性操作机构、生产性作业操作机构等机构的工作原理、设计方法和设计实例；柔顺机构的基本原理和分析方法、柔性铰链的类型与设计、柔顺机构在精密微动工作台中的应用；机械机构常用零部件结构设计及设计禁忌、机构的精度补偿；机构的综合应用实例。 通过本课程的学习，培养学生在机械机构设计方面的创新能力，进而培养其在科学研究和工程设计方面的辩证思维方法和勇于打破陈规的创新意识；培养学生典型机械机构的设计分析能力，提高学生对力学、机械原理、机械设计和机械制造等学科知识的综合运用能力；提高学生的工程设计能力，通过对机械机构典型零部件的结构设计的讲解，提高学生的机械机构方面的工程设计能力，使好的机构构型变成好的机械设备或产品。 2021年6月23日，课题组毕业照合影 名称 2021年6月23日，课题组有3个硕士毕业。 从左至右： 前排：张露（博）、宫荧（博）、胡井涛（硕）、谢老师、单小彪、张兰霜、曹涵 后排：贾金达（博）、闵兆伟（博）、隋广东（博）、张兴旭（博）、李佳鑫（硕）、张居彬（硕）、韩承硕（硕）、孙凯威（硕）、翟耀（保研，大四毕业，准硕） 2019年6月28日，课题组毕业照合影 名称 2019年6月28日，课题组4个硕士毕业，合影留念。 从左至右： 前排：张翀、石永军、谢老师、单小彪、王艺聪、王乐乐 后排：冯雎（硕）、刘申（博）、杨崇秋（博）、赵旭航（硕）、张露（博）、曹恒强（硕）、田海港（博） 2019年06月08日，课题组去香炉山森林公园踏青 名称 2019年06月08日，正值端午放假，课题组去香炉山森林公园踏青，欣赏神奇的创造、感受美丽的自然、释放青春的年华！哈利路亚！ 2019年05月11日，课题组去松花江畔沙滩烧烤 名称 课题组的博士生、研究生以及保研的本课学生于周末到松花江畔沙滩烧烤。 2018年6月29日，课题组毕业合影照 名称 从左至右： 王艺聪、董欣（硕士毕业）、冯雎（本科毕业）、谢老师、朱凌南（硕士毕业）、王乐乐、单小彪、曹恒强（本科毕业）、李宏亮（硕士毕业）、张翀、刘申、石永军 2018年04月29日，五一假期课题组去植物园郁金香节赏花和野餐 名称 课题组的博士生、研究生、保研学生于五一放假期间到植物园郁金香节赏花，并野餐。 2017年7月7日，硕士毕业课题组合影 名称 张兴旭、董欣、宫荧、刘申、谢涛教授、杨远才（硕士毕业）、单小彪、罗佩琳（硕士毕业）、朱凌南、贾金达、李宏亮 2016年10月28日，宋汝君博士毕业课题组合影 名称 杨远才、 张兴旭、朱凌南、宋汝君、刘申、单小彪、罗佩琳、贾金达、宫荧、董欣、李宏亮 2016年7月2日，硕士毕业课题组合影 名称 杨远才、 邓杰（硕士毕业）、宫荧、贾金达、张兴旭（硕士毕业）、谢涛教授、梁云雷（硕士毕业）、罗佩琳、范梦龙（硕士毕业）、宋汝君 2016年04月30日，徐振龙博士毕业合影留念 名称 单小彪，徐振龙，谢涛教授 2015年6月22日，横头山国家森林公园课题组集体游 名称 2015年5月1日，课题组江边烧烤 名称