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IJMSD | 热烈祝贺丁汉院士团队荣获美国机械工程学会2023年度布莱克尔机床与量具奖

已有 958 次阅读 2023-8-15 17:33 |个人分类:IJMSD|系统分类:论文交流

近日，美国机械工程学会（American Society of Mechanical Engineers, ASME）宣布，授予华中科技大学机械学院张小明教授、张东博士和丁汉院士2023年度“布莱克尔机床与量具奖”（Blackall Machine Tool and Gage Award），以表彰该团队切削原位成像研究工作，颁奖理由为：“这项研究开创了应用数字图像相关分析来定量测量和识别切削过程中的运动场，原位成像方法可以更好地理解材料、刀具-切屑之间的摩擦行为，并能够精确校验加工仿真。”（Citation: “This research pioneers applying the digital image correlation analysis to quantitatively measure and identify the kinematic fields during cutting process. The in-situ imaging approach gained better understanding of the material and tool-chip friction and enabling accurate validation of machining simulations.”）研究内容详见：https://doi.org/10.1115/1.4051917。

该团队成果曾以题名为“基于切削成像技术的切屑形成动力学研究进展”（点击题名查看文章导读）的综述论文形式发表于2022年4月的《国际机械系统动力学学报（英文）》(International Journal of Mechanical System Dynamics, IJMSD)。该综述回顾了切削成像技术的研究进展，分析了切削成像获得切屑形成过程的重要物理量，揭示了切削成像的优势及重要性，并展望了其未来发展方向。文章详情请见：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/msd2.12032（点击链接查看原文）。

在航空、航天和能源领域，切削加工是关键动力部件批量制造的主要技术手段之一，如航空发动机叶盘、燃气轮机叶片的高性能制造。切削加工中伴随着材料的剪切和去除，剪切区材料运动和力学行为的实验观测和表征一直以来都是制造科学研究的挑战性问题，前人巧妙地提出切削“剪切角”概念，并基于此概念发展了一整套切削物理仿真模型，早已写入了国内外教科书，但真实的剪切角“长什么样”、剪切角和仿真模型之间的误差有多大、直至剪切角概念的合理性和适用范围等基础的科学问题期待解答，核心研究需要定量的实验表征。该项研究设计了切削过程原位成像实验装置，获得了剪切带数字图像，开发了适合于切削工况的数字图像相关（DIC）算法，得到了切削过程三个剪切变形区材料流动和应变场，直观地显示出剪切带和真实的剪切角形态。同时该项研究也揭示了切削过程中材料-切屑-刀具界面变化过程，构建了滑移线场，为理解刀具-切屑之间的摩擦行为和精确校验加工仿真模型提供了新的实验方法。

丁汉院士、张小明教授团队长期致力于数字化、智能化制造研究，发明了切削过程原位成像技术，实现了切削主变形区、加工表层塑性应变与切削温度全场测量，提出了数字图像相关-弹塑性变形协调切削应力场重构方法。曾受邀在2016年德国Fraunhofer IWU举办的国际生产工程学会高性能加工会议（7th CIRP Conference on High Performance Cutting）做大会主旨报告，获得2018年国际生产工程学会加工表面完整性会议（4th CIRP Conference on Surface Integrity）最佳论文奖。该项研究为航空发动机关键部件高效、低损伤加工数字化监测和智能化工艺调控提供了新的感知技术手段。

切削过程原位成像: (a)实验装置 (b)切削过程变形场 (c)应力场与滑移线场

布莱克尔机床与量具奖是由ASME于1954年设立的冠名奖项，颁发给“开创性论文”的作者（“Awards recognize those who have presented groundbreaking papers”），以表彰“对制造工艺与系统——机床、测量仪器、制造技术或计量方法设计应用领域作出的重大贡献”（“resulted in a significant contribution to the manufacturing processes and systems for the design or application of machine tools, gauges, dimensional measuring instruments, or new manufacturing technologies and metrology approaches”）。历史上的获奖者有英国剑桥大学S.A. Tobias（金属切削稳定性理论奠基者）、美国威斯康辛大学吴贤铭，近年获奖者包括多位美国工程院院士，如西北大学Jian Cao、密歇根大学S. Jack Hu、橡树岭国家实验室Thomas R. Kurfess，以及加拿大UBC大学Yusuf Altintas等著名学者。

期刊简介

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IJMSD由来自12个国家的15位院士、14位国际学会主席、13位其他国际期刊主编等53位科学家和国际出版巨头美国Wiley出版社合作创立。主编为南京理工大学芮筱亭院士，3位合作主编分别是加拿大皇家学会会士、加拿大工程院院士、欧洲科学院院士、加拿大麦吉尔大学Marco Amabili院士，国际理论与应用力学联盟(IUTAM)前司库、国际多体系统动力学协会(IMSD)前主席、德国斯图加特大学Peter Eberhard教授和美国工程院及科学院两院院士、欧洲科学院外籍院士、中国科学院外籍院士、美国工程科学协会前主席、美国西北大学黄永刚院士。

IJMSD旨在用机械系统动力学科学与技术为现代装备设计、制造、试验、评估和使用全生命周期性能的提升提供先进的理论、软件、方法、器件、标准，为全球科学家和工程专家提供广泛的机械系统动力学国际交流平台。IJMSD强调从“系统”视角及系统级工具理解动力学，所涉及的机械系统不仅包括各种不同尺度的机械系统和结构，还包括具有多物理场/多学科特征的综合机械系统。

目前，IJMSD 已被ESCl, Scopus, Inspec, DOAJ等收录。2023年免收出版费，并为已录用稿件免费提供专业语言润色服务，欢迎全球科学家投稿交流。

期刊主页：

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