個(gè)人簡(jiǎn)介
男,1972年6月生,博士后,教授,博導(dǎo),吉林省高級(jí)專家。2003年6月畢業(yè)于吉林大學(xué)汽車學(xué)院并獲工學(xué)博士學(xué)位,2008年3月至2009年6月在通用汽車公司北美研發(fā)中心做訪問(wèn)研究,現(xiàn)任吉林大學(xué)輪胎力學(xué)研究室負(fù)責(zé)人,主要從事非線性輪胎動(dòng)力學(xué)理論、試驗(yàn)及應(yīng)用研究,與郭孔輝院士共同提出了UniTire輪胎動(dòng)力學(xué)模型,主持建成國(guó)內(nèi)唯一的輪胎動(dòng)力學(xué)研究基地。
主要成就
1、輪胎-路面復(fù)雜耦合力學(xué)特性的測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用,成果獲2015年中國(guó)汽車工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)及2016年中華人民共和國(guó)教育部技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),本人為第1完成人。
精確的輪胎耦合非線性力學(xué)性能測(cè)試數(shù)據(jù)是底盤CAE技術(shù)有效運(yùn)用的根本保障。在已有研究基礎(chǔ)上,針對(duì)輪胎穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)及動(dòng)態(tài)力學(xué)特性測(cè)試中存在的難題,經(jīng)過(guò)多年不懈努力,形成了輪胎耦合非線性力學(xué)性能測(cè)試應(yīng)用技術(shù)體系,包括:
(1)高精度復(fù)合滑移特性測(cè)試技術(shù)。提出了接地印跡中心恒定不變高精度輪胎復(fù)合滑移運(yùn)動(dòng)控制的創(chuàng)新原理,消除因輪胎接地印跡中心移動(dòng)導(dǎo)致的側(cè)偏與側(cè)傾不期望的耦合運(yùn)動(dòng),為高精度輪胎復(fù)合滑移特性測(cè)試提供了方法保證并發(fā)明了相應(yīng)的試驗(yàn)裝置。
(2)復(fù)雜工況瞬態(tài)特性測(cè)試技術(shù)。開發(fā)了胎體耦合剛度試驗(yàn)機(jī),實(shí)現(xiàn)輪胎不同側(cè)傾角下側(cè)向力、縱向力及回正力矩耦合加載時(shí)胎體剛度的測(cè)試,為輪胎復(fù)合滑移瞬態(tài)力學(xué)特性研究提供支持;發(fā)明了爆胎輪胎瞬態(tài)力學(xué)特性測(cè)試方法與裝置,在低速試驗(yàn)臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了輪胎高速爆胎時(shí)空間域瞬態(tài)特性的測(cè)試。
(3)高速高頻動(dòng)態(tài)特性測(cè)試技術(shù)。設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)鼓式輪胎高速?gòu)?fù)合工況力學(xué)特性測(cè)試裝備,發(fā)明了利用轉(zhuǎn)鼓存儲(chǔ)的能量實(shí)現(xiàn)全速度范圍輪胎力學(xué)特性的試驗(yàn)方法,提出了消除內(nèi)轉(zhuǎn)鼓路面變形的平衡負(fù)載裝置及控制方法,在國(guó)內(nèi)率先研制了輪胎高頻動(dòng)特性試驗(yàn)機(jī),實(shí)現(xiàn)了不平路面激勵(lì)下輪胎動(dòng)態(tài)六分力特性的精確測(cè)試。
與美國(guó)MTS Flat-Trac系列輪胎試驗(yàn)機(jī)相比,本項(xiàng)目發(fā)明具有更高的輪胎復(fù)合滑移特性測(cè)試精度。與德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)fka設(shè)備相比,本項(xiàng)目高剛度無(wú)間隙輪胎高頻動(dòng)特性試驗(yàn)機(jī)能得到更高質(zhì)量的測(cè)試數(shù)據(jù)。
項(xiàng)目技術(shù)在長(zhǎng)安汽車、長(zhǎng)城汽車、上汽通用五菱獲得了驗(yàn)證與應(yīng)用,近3年累計(jì)新增利潤(rùn)6.98億元、新增稅收6.45億元、節(jié)支1802.8萬(wàn)元。國(guó)內(nèi)其它企業(yè)也應(yīng)用了項(xiàng)目成果,近3年僅一汽技術(shù)中心就有2230萬(wàn)元、吉利汽車有500萬(wàn)元、華晨汽車有884萬(wàn)元。建成的國(guó)內(nèi)唯一輪胎動(dòng)力學(xué)測(cè)試研究基地具備面向全行業(yè)服務(wù)的技術(shù)能力,近2年完成服務(wù)項(xiàng)目23項(xiàng),提升了企業(yè)的自主創(chuàng)新能力,促進(jìn)了我國(guó)汽車工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
2、 全工況高精度輪胎動(dòng)力學(xué)體系創(chuàng)建及應(yīng)用,成果獲2011年中國(guó)汽車工業(yè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)及2012年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),本人為第2完成人。
(1)構(gòu)建了全工況高精度UniTire輪胎動(dòng)力學(xué)模型,解決了輪胎在不同路面、滾動(dòng)速度、載荷、胎壓、側(cè)偏角、側(cè)傾角、轉(zhuǎn)偏率及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)下動(dòng)力學(xué)特性精確表達(dá)的國(guó)際性難題。
(2)開發(fā)出低速平板復(fù)合四連桿運(yùn)動(dòng)解耦輪胎試驗(yàn)臺(tái),解決輪胎磨損、穩(wěn)態(tài)測(cè)試及側(cè)傾側(cè)偏高精度測(cè)試的難題,實(shí)現(xiàn)了輪胎動(dòng)力學(xué)特性全工況高精度測(cè)試。
(3)提出UniTire模型參數(shù)分類分步高精度辨識(shí)方法,開發(fā)了三個(gè)版本針對(duì)汽車不同設(shè)計(jì)階段需求的UniTire模型應(yīng)用軟件及參數(shù)辨識(shí)工具軟件,解決汽車開發(fā)中輪胎模型高精度應(yīng)用的難題。
研究成果引起學(xué)術(shù)、工業(yè)、航空界極大關(guān)注:國(guó)際輪胎動(dòng)力學(xué)權(quán)威Pacejka教授與Lugner教授聯(lián)合撰文將UniTire列為代表性的輪胎模型,Lugner教授在其專著《Tire Model Performance Test (TMPT)》中指出UniTire模型精度最高。美國(guó)通用汽車公司評(píng)價(jià)“UniTire輪胎模型在各種特殊工況下均能更好的表達(dá)輪胎的側(cè)向和縱向特性”,通用汽車全球開發(fā)部的首席動(dòng)力學(xué)專家Cwo-gee Liang博士評(píng)價(jià)“基于盧的工作,在虛擬車輛開發(fā)過(guò)程中,對(duì)于更重要的車輛瞬態(tài)特性仿真,UniTire 模型更具優(yōu)勢(shì)”。大型飛機(jī)國(guó)家重大科技專項(xiàng)應(yīng)用了UniTire模型,已體現(xiàn)出相對(duì)其它通用輪胎模型的顯著優(yōu)勢(shì),提升了仿真分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,獲得了飛機(jī)地面轉(zhuǎn)彎及前起落架擺振試驗(yàn)的驗(yàn)證,為運(yùn)-20首飛做出了貢獻(xiàn)。
3、輪胎操控性能的仿真評(píng)價(jià)方法,成果獲2010年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),本人為第6完成人。
高速操控安全性是超高性能轎車子午線輪胎最重要的性能之一。過(guò)去對(duì)輪胎高速操控安全性評(píng)價(jià)常采用主觀的方法在試驗(yàn)場(chǎng)由試車手實(shí)車駕駛給出,這種方法受時(shí)間和場(chǎng)地的限制,成本高,時(shí)間長(zhǎng)。通過(guò)應(yīng)用UniTire輪胎模型,精確表達(dá)輪胎在不同路面、滾動(dòng)速度、載荷、胎壓、側(cè)偏角、側(cè)傾角、轉(zhuǎn)偏率及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)下動(dòng)力學(xué)特性,二次開發(fā)了基于CarSim軟件的虛擬試車場(chǎng),建立輪胎高速操縱安全性客觀評(píng)價(jià)體系,形成了輪胎操控性能的仿真評(píng)價(jià)方法,取得的關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新如下:
(1)在國(guó)內(nèi)率先建立了輪胎高速操控安全性虛擬仿真體系。該體系通過(guò)輪胎力學(xué)模型參數(shù)辨識(shí)、整車動(dòng)力學(xué)建模、輪胎力學(xué)特性有限元分析,可完成的仿真試驗(yàn)如下:
①蛇行試驗(yàn) ②轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角階躍輸入 ③轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角脈沖輸入
④穩(wěn)態(tài)回轉(zhuǎn)試驗(yàn) ⑤轉(zhuǎn)向回正試驗(yàn) ⑥轉(zhuǎn)向輕便性試驗(yàn)、輪胎高速操縱
(2)提出了輪胎高速操控安全性能的客觀評(píng)價(jià)理論。該理論依據(jù)輪胎性能主客觀評(píng)價(jià)一致性原則,建立輪胎性能評(píng)價(jià)模型,從輪胎與整車性能的仿真分析的客觀指標(biāo)全面評(píng)價(jià)輪胎的高速操控性能,為輪胎的配方和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要的客觀依據(jù)。
道路試驗(yàn)驗(yàn)證表明,提出的輪胎高速操控安全性客觀評(píng)價(jià)體系的評(píng)價(jià)結(jié)果與道路試驗(yàn)的相關(guān)性達(dá)95%以上。實(shí)現(xiàn)了在輪胎設(shè)計(jì)階段的仿真預(yù)測(cè)和輪胎結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高了輪胎操控性能,縮短開發(fā)時(shí)間5個(gè)月,節(jié)省測(cè)試費(fèi)用80%。成果已運(yùn)用于玲瓏輪胎公司的超高性能轎車子午線輪胎開發(fā),輪胎產(chǎn)品的抗?jié)窕⒛途、噪聲等主要性能均?yōu)于對(duì)比的世界名牌固特異輪胎,且性價(jià)比高,在國(guó)際市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力。為企業(yè)創(chuàng)造了顯著經(jīng)濟(jì)效益,且打破了少數(shù)國(guó)外輪胎業(yè)巨頭在超高性能轎車子午線輪胎這一高端技術(shù)領(lǐng)域?qū)ξ覈?guó)的壟斷。
(3)開發(fā)出低速平板復(fù)合四連桿運(yùn)動(dòng)解耦輪胎試驗(yàn)臺(tái),解決輪胎磨損、穩(wěn)態(tài)測(cè)試及側(cè)傾側(cè)偏高精度測(cè)試的難題,實(shí)現(xiàn)了輪胎動(dòng)力學(xué)特性全工況高精度測(cè)試。
(4)提出UniTire模型參數(shù)分類分步高精度辨識(shí)方法,開發(fā)了三個(gè)版本針對(duì)汽車不同設(shè)計(jì)階段需求的UniTire模型應(yīng)用軟件及參數(shù)辨識(shí)工具軟件,解決汽車開發(fā)中輪胎模型高精度應(yīng)用的難題。
出版著作
論文
(1)Tire Carcass Camber and Its Application for Overturning Moment Modeling,2013,2013 SAE International,2013-01-0746,第一作者
(2)Analysis of tire cornering stiffness property under slight driving or braking,2013,Applied Mechanics and Materials 2013,Vols. 271-272,pp767-772,第一作者
(3)輪胎側(cè)偏力學(xué)特性的胎壓影響分析及預(yù)測(cè),2011 ,《吉林大學(xué)學(xué)報(bào)》(工學(xué)版),41卷4期,915-920,第一作者
(4)鋼板彈簧動(dòng)態(tài)力建模,2011,《吉林大學(xué)學(xué)報(bào)》(工學(xué)版),41卷增刊1,12~16,第一作者
(5)Tire Side Slip Rolling Simulation with Flexible Carcass,2011,2011 3rd International Conference on Advanced Computer Control,60 u2013 64,第一作者
(6)UniTire Steady State Model: Overview and Applications,2011,2011 3rd International Conference on Advanced Computer Control,341 u2013 345,第一作者
(7)A Predicted Tire Model for Combined Tire Cornering and Braking Shear Forces Based on the Slip Direction,2011,2011 International Conference on Electronic and Mechanical Engineering and Information Technology,2073 u2013 2080,通訊聯(lián)系人
(8)Effects of tire flexible carcass structure parameters on non-steady state cornering properties,2010,2010 International Conference on Computer, Mechatronics, Control and Electronic Engineering Vol.4,p 409-412,第一作者
(9)油氣消扭懸架的試驗(yàn)與仿真,2008,《吉林大學(xué)學(xué)報(bào)》(工學(xué)版)第38卷第4期,p753-757,通訊聯(lián)系人
專利
(1)弧形導(dǎo)軌側(cè)偏側(cè)傾高速輪胎試驗(yàn)機(jī),ZL201110254347.5,2013,中國(guó),第一發(fā)明人
(2)擺桿側(cè)偏式輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)機(jī),ZL201110254204.4,2013,中國(guó),第一發(fā)明人
(3)爆胎瞬態(tài)特性測(cè)試方法及裝置,ZL201110246097.0,2013,中國(guó),第一發(fā)明人
(4)轉(zhuǎn)盤側(cè)偏式可換道輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)機(jī),ZL201110254768.8,2012,中國(guó),第二發(fā)明人
所獲獎(jiǎng)勵(lì)
2010年11月,本人作為第6完成人以在輪胎高速操控安全性虛擬仿真及性能客觀評(píng)價(jià)方面的貢獻(xiàn),獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2011年12月,本人作為第2完成人的科研成果“全工況高精度輪胎動(dòng)力學(xué)理論、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用” 獲中國(guó)汽車工業(yè)科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。
2012年12月,本人作為第2完成人的科研成果“全工況高精度輪胎動(dòng)力學(xué)體系創(chuàng)建及應(yīng)用”再獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2011年獲得第十一屆吉林省青年科技獎(jiǎng)。
2011年獲評(píng)吉林省第三批高級(jí)專家。
2012年獲中國(guó)汽車工業(yè)優(yōu)秀青年科技人才獎(jiǎng)。
2014年吉林省青年科技獎(jiǎng)。
2014年獲評(píng)吉林省第四批高級(jí)專家。
2014年吉林省第十三批有突出貢獻(xiàn)的中青年專業(yè)技術(shù)人才。
2015年本人作為第1完成人的科研成果“輪胎耦合非線性力學(xué)性能測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用” 獲中國(guó)汽車工業(yè)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
2016年本人作為第1完成人的科研成果“輪胎-路面復(fù)雜耦合力學(xué)特性的測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用” 獲中華人民共和國(guó)教育部技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
長(zhǎng)期從事輪胎動(dòng)力學(xué)研究,近五年,獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng),部省級(jí)獎(jiǎng)4項(xiàng),省級(jí)人才獎(jiǎng)勵(lì)6項(xiàng),主持項(xiàng)目49項(xiàng),科研經(jīng)費(fèi)749萬(wàn)元,發(fā)表論文30篇,EI收錄10篇,參編《汽車操縱動(dòng)力學(xué)原理》專著1部,授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng),申請(qǐng)中發(fā)明專利12項(xiàng),授權(quán)實(shí)用新型專利3項(xiàng),取得軟件著作權(quán)13項(xiàng)。
科研進(jìn)行時(shí)
盧蕩教授構(gòu)建了全工況高精度輪胎動(dòng)力學(xué)體系。建立了全工況高精度UniTire輪胎動(dòng)力學(xué)模型,解決了輪胎在不同路面、速度、載荷、胎壓、側(cè)偏角、側(cè)傾角及驅(qū)動(dòng)制動(dòng)下動(dòng)力學(xué)特性精確表達(dá)的國(guó)際難題;開發(fā)了平板式及轉(zhuǎn)鼓式輪胎力學(xué)性能試驗(yàn)臺(tái),解決了輪胎動(dòng)力學(xué)特性全工況高精度測(cè)試難題;提出了輪胎模型分類分步高精度參數(shù)辨識(shí)方法,開發(fā)了多個(gè)版本UniTire模型應(yīng)用軟件,解決了車輛開發(fā)中輪胎模型高精度應(yīng)用難題。另外,盧蕩教授提出了輪胎高速操控安全性能的客觀評(píng)價(jià)方法。在國(guó)內(nèi)率先建立了輪胎高速操控安全性虛擬仿真體系,融合輪胎力學(xué)模型參數(shù)辨識(shí)、整車動(dòng)力學(xué)建模、輪胎力學(xué)特性有限元分析技術(shù)建立輪胎高速操控性能全面評(píng)價(jià)模型,為輪胎的配方和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了重要的客觀依據(jù)。
盧蕩教授所依托的平臺(tái)建有汽車動(dòng)態(tài)模擬國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和985工程優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái),并與美國(guó)通用汽車及國(guó)內(nèi)一汽、東風(fēng)汽車、廣汽集團(tuán)、長(zhǎng)安汽車、上汽通用五菱、奇瑞汽車、吉利汽車、佳通輪胎、玲瓏輪胎等企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系。所在研究群體是以郭孔輝院士為學(xué)術(shù)帶頭人,特聘教授管欣、鄧偉文及國(guó)家杰出青年基金獲得者陳虹教授為代表的一大批中青年骨干教師為主體的高水平研究群體。
盧蕩教授負(fù)責(zé)的輪胎動(dòng)力學(xué)研究團(tuán)隊(duì)由郭孔輝院士倡議創(chuàng)建于2003年,是汽車動(dòng)態(tài)模擬國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室核心部門,是首任負(fù)責(zé)人至今。目前,在已有團(tuán)隊(duì)基礎(chǔ)上組建了總?cè)藬?shù)45人的跨學(xué)科創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),包括院士1人,教授 4人、副教授2人。
團(tuán)隊(duì)擁有系列國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的輪胎力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備,主持國(guó)家973課題、863計(jì)劃、國(guó)際合作重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家自然基金等20余項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文160余篇,獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng),部省級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)9項(xiàng)。