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劉宏民

(燕山大學機械工程學院教授)

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劉宏民,男,1959年6月生,1976年8月參加工作,1986年5月入黨,東北重型機械學院(現燕山大學)博士研究生畢業,獲工學博士學位,1993年9月~1994年9月,意大利羅馬大學機械系訪問學者,曾任燕山大學校長。 [1]  現任燕山大學機械工程學院教授、博士生導師。 [2] 
中文名
劉宏民
國    籍
中國
民    族
漢族
出生日期
1959年
畢業院校
東北重型機械學院(現燕山大學
學位/學歷
博士
職    稱
教授

劉宏民個人經歷

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1988年10月至1990年12月,任燕山大學軋機研究所副所長,
1996年02月至1998年09月,任燕山大學研究生部主任、學位辦主任,
1999年09月,任燕山大學副校長,
2003年09月至2019年03月,任燕山大學黨委副書記、校長。 [3] 
研究方向:板帶軋機設計及控制,三維軋製理論及數值方法

劉宏民職務任免

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2019年4月2日上午,燕山大學在西校區大學生活動中心召開全校幹部教師大會,宣佈學校主要領導調整。中共河北省委決定,免去劉宏民同志的燕山大學黨委副書記、常委、委員職務,不再擔任燕山大學校長職務,保留本科院校正職待遇。

劉宏民榮譽獎勵

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國家百千萬人才工程1997年度第一、二層次人選;
國務院政府特貼專家;
教育部優秀骨幹教師;
2004年度國家科技進步二等獎;
2011年度國家科技進步二等獎;
獲部級科技進步一等獎一項,二等獎三項;
2006年全國“五一勞動獎章”獲得者;
出版專著二部,在國內外發表學術論文80篇。

劉宏民研究成果

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燕山大學劉宏民教授 燕山大學劉宏民教授
在國際上首創提出“模擬軋製過程三維變形的條元法”,主持國家自然科學基金、河北省自然科學基金、博士點基金、國家重點科技攻關及企業技術合作項目12項。在國內外科技刊物上發表60餘篇論文,出版專著2部。是國家百千萬人才工程第一、第二層次人選,教育部優秀骨幹教師,中國工程院院士有效候選人。
板形理論體系及設定控制數學模型研究獲2003年河北省科技進步一等獎
本課題為河北省自然科學基金項目。1998年完成了對“板形理論體系及設定控制數學模型”的研究,該項研究用三次樣條函數條元法研究金屬帶材三維塑性變形,用影響函數法研究輥系彈性變形,用三次樣條函數條元法研究軋後帶材失穩,上述三項工作中的理論模型聯立,形成了獨具特色的板形理論體系和板形設定控制數學模型,在板形控制理論方面完成了開創性的工作,達到國際先進水平。研究成果應用於河北斌楊集團山海關冷軋帶鋼廠和邯鋼集團衡水薄板有限公司,取得了明顯的經濟效益。
獲2003年度教育部提名國家科學技術獎自然科學獎二等獎。
熱軋輥型在線檢測裝置研製
該項目來源於寶山鋼鐵公司。熱帶連軋輥型在線檢測是指在軋機正常運轉的情況下,對軋輥的表面形狀進行檢測。熱帶連軋檢測是當前熱帶鋼連軋機板形控制技術的前沿課題。本項目採用電渦流測距傳感器作為輥型在線檢測用傳感器,研製了一種新的電渦流傳感器徑向運動和定位系統,並制定了輥型在線檢測策略和數據處理方法。通過對模擬工況的實驗研究表明,該成果可用於熱軋現場的輥型在線檢測。研究工作於2002年完成,填補了國內空白。
高精度板帶軋機板形控制的理論體系
和機理—智能模型
該研究建立了板帶軋機板形控制的理論體系、機理模型和仿真軟件。包括5個方面:軋件三維變形理論模型、軋輥變形理論模型、板形判別理論模型、板形模式識別理論模型、板形控制策略和傳遞矩陣法。對實際軋製過程進行數字仿真,並用工程數據驗證,證明了本理論模型和仿真軟件是可靠的。本項目在以下幾個方面處於國內領先、國際先進水平:(1)形成板形控制理論體系;(2)提出板形判別的條元法;(3)提出板形模式識別的6參數輸入、3參數輸出的神經網絡模型;(4)提出HC軋機板形控制策略;(5)基於智能模型的傳遞矩陣法。本項目在邯鋼900HC六輥冷帶鋼軋機上已成功應用,彎輥力降低40%,成品率提高12%。正準備應用於邯鋼1050HC六輥冷帶鋼軋機,進一步推廣應用到國內其它冷軋機上。
冷軋帶鋼厚度和板形控制模型
技術開發
該項目來源於重慶鋼鐵設計研究院。用條元法建立金屬三維塑性變形模型,用分割模型影響係數法建立輥系的彈性變形模型,用條元法建立軋後帶材的板形判別模型,用人工神經網絡方法建立板形模式識別模型,將上述模型集成,形成板形預設定控制的數學模型,並開發了相應的仿真軟件。該軟件具有以下功能:(1)離線板形分析;(2)板形預設定控制;(3)軋機板形控制性能分析;(4)開發新的板形控制技術;(5)提高冷軋帶鋼厚度在線控制數學模型。
研究工作於2001年完成。該成果已應用於重慶鋼鐵設計研究院項目投標技術分析論證中。
劉宏民教授領導的課題組完成的“板帶軋機板形控制的理論體系、數學模型、仿真軟件及其應用”項目獲得2004年國家科技進步二等獎。這是劉宏民教授20年來在板形理論和控制數學模型的科學研究中堅持自主創新取得的又一重大成果。
2012年2月14日,在北京人民大會堂舉行的2011年度國家科學技術獎勵大會上,劉宏民教授科研團隊與鞍山鋼鐵集團公司等單位合作完成的“冷軋板形控制核心技術自主研發與工業應用”項目成果獲得國家科技進步二等獎。
“冷軋板形控制核心技術自主研發與工業應用”項目是劉宏民教授所帶領的科研團隊獲得的第二項國家科技進步獎。該項目實現了冷軋帶鋼板形檢測這一核心關鍵技術的自主創新,實現了板形閉環控制的國產化,突破了國外的技術壟斷和封鎖,跨越提升了我國冷軋帶鋼板形控制技術水平,可用於新建冷軋機的高水平研製,現有軋機的改進提高,提升了我國冷軋機的裝備水平。 [4] 

劉宏民科研生涯

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1982年,剛從東北重型機械學院(燕山大學的前身)冶金機械專業畢業的劉宏民又考上了該校的碩士研究生,繼續從事軋鋼設備及工藝方向的研究工作。在選擇自己的研究課題時,劉宏民面臨了一次人生的重大抉擇。劉宏民當時從事的是鋼材產品中最主要的產品——板帶鋼的板形控制理論的研究工作。板形(平直度和板凸度)是板帶材的重要質量指標,板帶軋機是板帶材生產的關鍵設備,板形控制是大中型板帶軋機的關鍵技術和高難度技術。當時我國板形控制技術整體水平與國際先進水平相比相對落後,制約板形控制技術提高的瓶頸是關於板形理論和控制數學模型的研究滯後於技術的發展,缺乏先進的板形控制模型。當時,在板形基礎理論研究方面主要依賴國際上占主導地位的“變分法”、“三維差分法”、“有限元法”、“邊界元法”等理論方法。面對我國板形控制理論自主創新能力不強,特別是核心競爭力不強,存在着較大的對外依賴的現狀,劉宏民決心走前人未走過的自主創新之路,用自主創新的科研成果推動科學和技術的發展進而推動社會進步,做出中國學者對人類的科學技術應有的貢獻,即使可能浪費幾年的時間甚至冒更大的風險,也在所不惜。目標確定之後,劉宏民便義無反顧地踏上了充滿風險、挑戰和希望的自主創新之路。
經過5年持之以恆的探索和努力,劉宏民終於在1987年攻讀博士學位期間首次提出了一種新的具有自主知識產權的應用於板帶軋製過程仿真的一種新的數值計算方法——“條元法”。以“條元法”為新的板形控制理論的核心和特色,劉宏民教授及其所領導的課題組又進一步提出了完整、系統、實用的板形控制理論模型體系,在板帶軋機板形控制的理論模型研究、仿真軟件開發和工程技術提升方面做出了重大的、創造性的成就和貢獻。其科研課題《板帶軋機板形控制的理論體系、數學模型、仿真軟件及其應用》經過近20年的逐步完善和發展,成功地應用於國內寶鋼、攀鋼、邯鋼、西南鋁加工廠、西南精密帶鋼廠等大型鋼鐵企業,取得了巨大的經濟效益,僅在近5年內就獲得2億元的經濟效益。劉宏民教授的上述成就和貢獻,具有獨立的知識產權,他豐富和發展了板形控制理論,形成了自己的特色。為板帶軋機板形控制模型的研究開發提供了理論基礎和數字仿真工具。為提升我國板帶軋機板形控制水平,實現核心技術國產化,做出了重要貢獻。
劉宏民在科研領域為國家和社會做出的突出貢獻得到了黨和國家的充分肯定,劉宏民教授是國務院政府特殊津貼專家,教育部優秀教師,國家百千萬人才工程1997年度第一、二層次人選。劉宏民教授承擔了多個國家與河北省的科研項目與課題,其中模擬軋製過程條元法,1996年12月獲原機械工業部科技進步二等獎;板形控制的機理模型與條元分析方法,2003年1月獲教育部提名國家科學技術獎自然科學二等獎;工程三維軋製理論及其應用,1997年3月獲原國家教委科技進步二等獎(甲類:自然科學獎);板形理論及其應用,1998年12月獲國家機械工業局科技進步一等獎;板帶軋機板形控制的理論體系、數學模型、仿真軟件及其應用,2003年12月獲河北省科技進步一等獎,2004年12月獲國家科技進步二等獎。劉宏民教授先後出版專著兩部,在國內外發表學術論文100餘篇。劉宏民教授兼任全國高等教育學研究會理事、中國機械工業科學技術獎重型機械專業評審委員會委員等職務。

劉宏民人物事蹟

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劉宏民校長在全校大會上發言 劉宏民校長在全校大會上發言
劉宏民教授於2003年9月被任命為燕山大學的校長。上任以後,劉宏民校長以改革為動力,以發展為主題,以超人的膽識和魄力不斷推進體制改革與機制創新。2004年初,為全面提升學校的教學、科研和管理水平,劉宏民校長與燕山大學領導班子其他成員團結合作,以求實創新的精神大膽進行師資隊伍與學科建設工程,科技創新與院士突破工程,教學改革與教學質量工程,大學生素質教育和畢業生就業工程,研究生創新教育與優秀博士學位論文工程,大學科技園發展建設工程,大學文化研究與大學排名工程,學校管理科學化、制度化和規範化工程,校園環境與校園文化建設工程,後勤社會化改革工程等十大工程建設。十大工程實施以來,整個學校的教學、科研和管理水平有了全面的提升,學校面貌煥然一新。2005年,燕大學科建設又取得了顯著成績,學校新增博士學位授權一級學科4個,博士學位授權二級學科、專業9個;新增碩士學位授權一級學科10個,碩士學位授權二級學科、專業20個;新增公共管理(MPA)專業學位授權點;新增2個省級重點學科。在2005年結束的全國優秀博士學位論文評選工作中,燕大有2篇論文獲得全國優秀博士學位論文提名。在河北省普通高等學校強勢特色學科羣建設項目的申報工作中,燕大申報的4個項目均獲得資助。2005年,燕大科研到款總經費為1.55億元,其中縱向經費到款3000萬元,橫向經費1.25億元,教師簽署縱橫向合同過億元,縱向經費、橫向經費及科研總經費三項指標都創學校歷史新高;學校獲國家863、973立項5項,合同額574萬,再次刷新學校歷史記錄;獲得國家自然科學基金18項,總合同額達837萬元,立項數目、項目水平和立項經費為河北省高校之首位;獲國家科技進步一等獎1項,國家科技進步二等獎1項,省部級獎9項(其中教育部、河北省科技進步獎各一項);鑑定成果24項,授權專利16項,軟件登記3項;亞穩材料製備技術與科學重點實驗室已被科技部批准列入國家重點實驗室建設計劃;重型機械流體動力傳輸與控制實驗室、並聯機器人與機電系統實驗室通過了河北省科技廳組織的專家驗收,正式列入省級重點實驗室管理序列。
作為一位全國重點大學的校長,劉宏民教授深知自己擔負的責任,他始終認為,作為大學人,在大學融入社會的同時,要保持清醒的頭腦,堅守住寶貴的大學精神和大學風範,崇尚學術,追求真理,嚴謹求實。這些最基本的大學精神正是大學的特色和魅力所在。在今後的征途中,劉宏民校長將以這種堅定的辦學理念,帶領全校師生同心同德,拼搏進取,在科教興國的宏偉事業中實現人生的價值。

劉宏民個人成就

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承擔國家“863”高新技術項目、國家自然科學基金和“211工程”重點建設項目等多項重要研究項目,取得了一批重要成果。部分研究成果在企業應用產生了良好的經濟和社會效益。在國內外學術期刊上發表論文180餘篇,其中70餘篇被SCI收錄,申請國家發明專利6項,其中2項獲得批准。

劉宏民科研項目

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[1].2004.1-2006.12,流麪條元法及其在熱軋板帶板形控制中的應用,國家自然科學基金項目(50374058),24萬元,負責人。 [5] 
[2].2004.1-2007.12,遺傳模糊單神經元雙模控制器及其在板形控制中的應用研究,河北自然科學基金項目(E2004000206),9萬元,負責人。
[3].2002.1-2004.12,高精度板帶軋機板形控制的理論體系和機理-智能模型,國家自然科學基金項目(50175095),24萬元,負責人。
[4].2001.1-2004.6,熱軋輥型在線檢測裝置研製,寶鋼項目,34.8萬元,負責人。
[5].2003.9-2005.2,1580PC軋機主傳動壽命評估,寶鋼項目,35萬元,負責人。
[6].2004.12-2005.12,唐鋼棒線材廠高線吐絲質量研究技術開發,20萬元,負責人。
[6].2005.4-2006.4,凌源鋼鐵股份有限公司平整機設計開發,1600萬元,負責人
完成項目信息
[1].2002.1-2003.12,流線條元法及其在板形控制仿真技術中的應用,河北省自然科學基金資助項目(502173),5.5萬元,負責人。
[2].2001.1-2002.12,板形控制仿真技術中的三維彈塑性條元法研究,教育部骨幹教師基金項目(674),負責人。
[3].1998.1-2000.12,三維彈塑性條元法及其應用,河北省自然科學基金資助項目(598275),負責人。
[4].1999.1-2000.12,邯鋼衡水薄板公司900HC軋機板形設定控制,河北省博士資金項目(99547010D),負責人。
[5].2001.1-2001.12,冷軋帶鋼厚度和板形控制模型技術開發,重慶鋼鐵設計院項目,負責人。
[6].2000.11-2002.12,熱軋輥型在線檢測裝置研製,寶山鋼鐵公司項目,負責人。
[7].1995.1-1998.12,大型冷軋板機自補償支撐輥最優輥型研究,國家“九五”科技攻關項目(95-528-01-02-01F),負責人。

劉宏民個人著作

編輯
[1].劉宏民.三維軋製理論及其應用——模擬軋製過程的條元法(獲中科院科學出版基金資助),科學出版社,1999。
[2].連家創,劉宏民.板厚板形控制,兵器工業出版社,1996。
學術論文
申延智,劉宏民,熊傑,杜國君,厚板軋機含間隙主傳動系統混沌動力學分析,工程力學,2010,27(7):232-236
於丙強,楊利坡,劉宏民,彭豔,尤磊,冷軋帶鋼接觸式板形儀研製及其工業應用,儀器儀表學報2010,31(4):904-911
申延智,杜國君,張渡仙,熊傑,劉宏民,基於輥縫耦合的軋機主傳動系統扭振研究,鋼鐵,2010,45(4):56-59
申延智,杜國君,高亞南,熊傑,劉宏民,厚板軋機萬向節疲勞破壞分析,軋鋼,2010(02):32-34,53
彭豔,孫建亮,劉宏民,基於板形板厚控制的軋機系統動態建模及仿真研究進展,燕山大學學報,2010(01)
劉宏民,賈春玉,單修迎,智能方法在板形控制中的應用,燕山大學學報,2010(01):1-5,17
單修迎,賈春玉,劉宏民,板帶軋機板形控制傾輥彎輥神經模糊PID模型,機械工程學報,2009,45(9):255-260
彭豔,李修琨,劉宏民,熱軋帶鋼冷卻過程奧氏體相變與温度耦合模型[J],中南大學學報(自然科學版),2009,40(3):699-705
孫建亮,彭豔,劉宏民,江光彪.四輥軋機輥系自由橫向振動研究[J],中南大學學報(自然科學版),2009,40(2):429-435
孫建亮,彭豔,劉宏民,丁開榮,基於測厚儀監控的厚控系統動態建模及其魯棒H∞控制器設計,機械工程學報,2009,45(6):160-170
劉宏民,以科學發展觀為指導促進高新技術產業和區域經濟發展,中國高校科技與產業化,2009,3:30-32.
孫亞波,劉宏民,彭豔,板帶軋製板形判別的降階模型,工程力學,2009(12)
劉明哲,孫建亮,彭豔,劉宏民,連軋過程運動帶鋼穩定性研究,冶金設備,2009(05):25-29
王東城,馬慶龍,劉宏民,冷軋帶鋼平整機支撐輥輥型優化技術的研究,鋼鐵,2009,44(8):56-59
劉宏民,彭豔,於丙強,楊利坡,整輥智能型冷軋板形儀及其工業應用.2010-2010年鋼材質量控制技術、形狀、尺度精度、表面質量控制與改善學術研討會,2009:54-58
馬慶龍,楊利坡,彭豔,劉宏民,冷軋帶鋼平整時橫折印缺陷的產生機理及消除措施,鋼鐵,2008,43(1):45-49
王東城,彭豔,劉宏民,冷軋帶鋼平整機高精度高速度軋製力模型開發,塑性工程學報,2008,15(1):172-177
賈春玉,單修迎,劉宏民,邱格君,模糊神經板形控制模型在冷軋帶鋼生產中的應用,冶金設備,2008(1):1-5
于斌,周波,李衞平,連家創,劉宏民,熱連軋機支承輥抗剝落研究與優化設計,機械設計,2008,25(3):10-13
馬慶龍,王東城,劉宏民,席英信,郝彥軍,吳斌.基於神經網絡和自適應預報模型參數的平整軋製力模型,塑性工程學報,2008,15(3):191-194
劉宏民,丁開榮,李興東,江光彪,板形標準曲線的理論計算方法,機械工程學報,2008,44(8):137-142.
孫建亮,彭豔,劉宏民,四輥軋機電液IGC系統魯棒H∞控制器設計,系統仿真學報,2007,19(23):5451-5454,5600
何海濤,劉宏民,蔣嶽峯,具有伸長率分配計算功能的軋製力預報智能模型研究,鋼鐵,2007,42(1):55-58.
李興東,孫大樂,楊利坡,劉宏民,面向輥形磨削的熱帶鋼連軋機工作輥熱變形研究,鋼鐵,2007,42(4):38-41
于斌,嶽曉麗,餘廣夫,連家創,劉宏民,熱軋輥型技術對冷軋鋼卷局部突起缺陷的抑制,鋼鐵,2007,42(7):47-50
李興東,楊利坡,劉宏民,熱軋工作輥換熱係數的遺傳算法優化模型.鋼鐵研究學報,2007,19(10):25-28
參考資料