苏铁熊

男， 中北大学， 二级教授

学习/工作经历

1981年09月-1985年07月,北京工业学院,车用发动机,工学学士.
1991年09月-1994年03月,北京理工大学,内燃机,工学硕士.
1994年09月-1998年03月,北京理工大学,动力机械及工程,工学博士.
1998年08月-2001年03月,中国科学院力学研究所,力学，博士后。
1985年07月-1991年08月,太原机械学院机械电子工程系教研室主任/副教授.
1998年06月-2002年03月,华北工学院产业处处长/硕士生导师/教授.
2002年04月-2003年05月,华北工学院科技产业处副处长/硕士生导师/教授.
2003年06月-2004年11月,中北大学热能与动力工程系系主任/博士生导师/教授.
2004年12月-2005年11月,中北大学车辆与动力工程系系主任/博士生导师/教授.
2005年12月-2012年07月,机电工程学院院长/博士生导师/教授.
2012年08月-2018年12月,朔州校区管委会常务副主任/博士生导师/教授.
2019年01月-2023年12月,中北大学副校长/博士生导师/教授.
20024年1月-现在，中北大学动力工程及工程热物理学科首席带头人/博士生导师/教授

研究领域和兴趣

内燃机设计与制造

主要业绩

带领科研团队顺应国家重大工程需求导向，从动力机械现代设计方法的理论拓展与应用实践、高压共轨系统动态响应速度及流通特性研究与验证、发动机疲劳损伤累积及寿命预测的基础研究与应用三个方面丰富并发展形成了大功率柴油机及民用高效发动机关键零部件的结构强度及动态设计理论和方法，使军用发动机设计与制造水平得以日臻完善，受到了国内外学科领域和学术界的广泛关注和高度评价。
主要学术成就方面：
一、动力机械现代设计方法的理论拓展与应用实践
（1）从发动机结构设计的需求出发，从传统经验设计发展到现代设计方法，较早提出在军用发动机结构设计与强度评估方面充分应用CAD技术、有限元法和优化方法的思想，有效提高了军用发动机的研制效率和可靠性能，形成了军用发动机结构设计与强度评估的现代设计方法体系，使军用发动机的设计研发上了一个大的台阶。
（2）向军用发动机的动态性能需求，从静态设计发展到动态设计，在现代设计方法基础上引入动态设计理论，有效解决了满足静态设计而不满足动态设计的疲劳断裂及振动噪声问题，为军用发动机的可靠性分析提供了方法基础，使军用发动机的设计从传统静态设计走向了动态设计。
（3）针对军用发动机结构庞大复杂带来的性能一致性难以保证的问题，提出并发展了军用发动机的全局协调优化设计方法，从局部的单一优化设计发展到系统全局优化设计，有效解决了军用发动机性能一致性难以控制的难题，使军用发动机的性能得到质的提升，从而使军用发动机的设计日臻完善。
（4）对标国外研究及应用成熟的高性能发动机，开展了国外重型柴油机的反求设计研究，从整体系统、功能单元、零部件结构多个尺度进行了逆向建模、性能仿真、工艺研发、样机实验等研究，搭建了军用发动机样机性能测试实验平台，建立了军用发动机反求设计方法体系，为高性能军用发动机的国产化研究奠定了重要的技术基础。
二、高压共轨系统动态响应速度及流通特性研究
（1）针对高功率密度柴油机高压共轨系统动态响应速度提升难题，开展了共轨系统动态响应速度及流通特性研究、共轨高压油泵匹配设计分析、高压共轨管内腔强化技术研究、共轨系统压力波动特性、共轨喷油器液力响应等研究，特别是针对共轨喷油器液力响应延迟的问题，运用无量纲参数方法对共轨喷油器液力系统进行了参数的匹配及优化，提高了发动机的整体效率和排放性能。
（2）结合高压共轨燃油喷射系统高频脉冲压力波动和阻尼的特征，通过对时变系统多参数脉冲递推方程研究，将共轨压力、喷射油量、轨内质量脉动量组合成为相空间形式。通过研究在脉冲激励下共轨系统参数的变化规律，得到了状态点在相空间中的运动轨迹。通过对相空间运动轨迹的规划，构建了在脉冲压力波动状态下，可提高多次喷射油量准确性并用于工程实现的三参数相空间控制算法。
（3）提出将高压共轨燃油喷射系统液力过程研究从稳态研究转变为瞬态研究，探究了不同针阀升程下空穴流动特性、空穴产生和发展过程的规律，以及不同频率及不同波形的入口压力波动对喷嘴内部流动空穴发展过程的影响。积累了大量关于控制对象流体力学、脉冲动力学特性的理论分析及试验研究，开环、闭环控制策略研究，控制算法离线仿真研究、实时仿真研究和硬件在环仿真研究的经验，掌握了面向控制的发动机及共轨系统建模及校验方法。
三、发动机疲劳损伤累积及寿命预测的基础研究与应用
（1）针对高功率密度发动机恶劣的工作条件和高可靠性的设计要求，通过对军用发动机结构件在复杂载荷下的机械疲劳、热疲劳、热机耦合疲劳等损伤累积机理机制的研究，综合考虑应力状态、应力分布、热载荷及材料性能等多重因素的影响，形成了结构-材料-性能一体化的可靠性评价设计方法，提升了军用发动机结构件抗疲劳设计水平。
（2）以高功率密度发动机关重件为研究对象，采用接触非线性有限元分析方法建立了发动机组合结构微动疲劳仿真模型，探究了复杂载荷下组合结构微动接触面的应力响应特性、疲劳寿命，进一步厘清了载荷、材料、结构主要参数等因素对微动疲劳寿命的影响规律，并结合实验进行了验证，为军用柴油机零部件的疲劳损伤行为分析提供理论指导。

代表成果

1、任日娜，苏铁熊等，Influence of the flow area around the ball valve on the flow characteristics of the injector control valve，2023，FLOW MEASUREMENT AND INSTRUMENTATION。
2、任日娜，苏铁熊等，Study of the influence laws of the flow and cavitation characteristics in an injector control valve，2022，ENERGY SCIENCE & ENGINEERING。
3、赵鑫、苏铁熊等，Multi-objective optimization of main bearing assembly structure based on improved NSGA-II，2021，ENERGY SCIENCE & ENGINEERING。
4、赵鑫、苏铁熊等，Research on coordination design method of main bearing assembly structure based on the maximum radial deformation of bearing bush，2021，INTERNATIONAL JOURNAL OF ENGINE RESEARCH。
5、李良钰，苏铁熊等，高压共轨系统小样本故障诊断方法，2023，《内燃机学报》。
6、任日娜，苏铁熊等，Research on the Effect of the Outlet Throttle Diameter Deviation on the Pressure Relief Rate of the Injector Control Valve，2023，ENERGIES。
7、马富康，冯耀南，王军，许俊峰，苏铁熊，张翼，刘勇，张艳岗，一种能够润滑活塞的对置活塞发动机及其润滑方法，2019，ZL 201710206726.4。
8、许俊峰，李哲，尤国栋，王艳华，冯耀南，傅湘雨，张志香，苏铁熊，发动机全压差气道滚流试验装置，2018，ZL 201510984820.3。
9、王军，刘勇，苏铁熊，张翼，董小瑞，毛虎平，马富康，张艳岗，王强，一种液压控制法向压力可调的微动疲劳试验装置，2017，ZL201410603792.1。
10、苏铁熊，仝志辉，高建峰，彭彬彬，一种用于测量胶泥缓冲性能的高压密封测试装置，2015，ZL 201210334721.7。

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