杨卫民 教授

　　

人物简介

　　 　　杨卫民教授从事高分子材料成型加工原理与设备的研究，先后在北京化工大学获得学士、硕士和博士学位，并于2000年10月至2002年9月两年中由国家公派至日本东京大学留学，在世界著名的高分子材料注射成型加工研究基地---横井研究室做博士后研究员。

研究方向

　　杨卫民教授现在指导“机械设计及理论”和“材料加工工程”学科的博士和硕士学位研究生，主要研究方向简介如下： 　　1.高分子材料成型加工CAD/CAE/CAM 　　世界著名的CAE软件公司如：美国ANSYS公司、澳大利亚MOLDFLOW公司和日本PLAMEDIA公司等与北京化工大学紧密合作。目前杨卫民教授领导的实验室（北京化工大学英蓝实验室）已成为MOLDFLOW授权的“中国北京高级技术应用研究中心”与“华北地区技术推广中心”。高分子材料成型加工CAE软件内容包括注射成型、挤出成型、吹塑料成型、热成型、压塑成型、传递模塑和半导体封装成型等。此外，网络化的CAD/CAE/CAM应用研究中心还配备有各种CAD/CAM软件以及快速成型中心、工业机器人等。为各种高分子制品的开发、成型加工仿真、无模具样品试制、模具优化设计、成型加工的自动化整体方案设计等提供了一流的条件。 　　2.高分子材料高效精密注射成型 　　本研究室利用香港力劲机械公司捐赠新型注射成型机进行教学和科学研究。主要研究内容包括： 　　1）注射充模流动与成型过程的可视化，面向整个制造业，着眼于提高成型品质量和效率，实验研究与仿真模拟分析研究相结合，探索成型过程的内在规律。目前已在该方向取得具有国际影响的研究成果并在世界著名期刊Polymer Testing和国际会议PPS上发表。 　　2） 与CAD/CAE/CAM相结合，研究高分子材料成型模具优化设计、注射机优化设计、注射成型工厂的自动化、信息化方案。 　　3） 研究先进的注射成型原理与设备如全电动注射成型机、精密注射成型机、超高速注射成机、复合注射、气体（水）辅助注射以及与注射模塑成型相关的先进成型方法与设备。 　　3.高分子材料共混与复合改性 　　在“211工程” 专项资金重点支持下， 建成了国内领先水平的高分子材料混炼实验室。实验研究条件在原有传统混炼设备基础上又添置了连续混炼机LCM-50、 磨盘式混炼挤出机与BUSS混炼挤出机（江波教授）和多种双螺杆挤出机（冯连勋教授等）。可以对各种功能母粒（纳米改性、高填充、高分子合金、阻燃、抑菌）的高效分散与共混机理进行研究，探索工业化生产的设备优化设计和最佳工艺条件，并且开展全新的高分子材料复合改性（如原位复合、碳纤维增强等）工业化生产方法的研究。 　　4.橡胶制品和弹性减振元件加工原理及其设备 　　目前开展的科研工作：1）研究高性能防水卷材、输送带、密封条等挤出成型与连续硫化工艺原理与设备。1996年杨卫民成功设计了创亚洲第一,世界一流的特大型鼓式硫化机。L型机头片材挤出成型原理与设备的研究成果获得省部级科技进步奖，2001年日本高聚合物成型加工学术大会上获得好评，2篇论文入选美国工程索引（EI）。在教育部骨干教师计划支持下开展了两端进料超宽幅片材连续挤出成型原理与设备研究，可与合适的企业进行合作，开发宽幅输送带、新型铁路枕带、宽幅防水卷材等成套技术与装备。2）在北京“科技新星”计划支持下，开展高性能轮胎CAE的研究。针对高级骄车和高速列车上大量采用的弹性减振部件开展理论研究与成型方法的研究。 　　5.节能减排与传热强化 　　杨卫民教授领导的科研团队，根据国家“节能减排”的迫切需要，经过两年的努力攻关，完成了“洁能芯”从小试、中试到工业化应用的整个研究开发全过程。其主要创新点包括独创性地提出了一种传热管内单元转子组合式强化传热与自清洁新方法，有效地解决了管壳式换热器效率低下的问题，攻克了换热管内结垢的顽症；通过研究“洁能芯”转子与管内介质相互作用的动力学原理，确定了转子结构参数和介质流速与转子转速之间的关系，取得了转子速度场、介质流场与传热温度场之间协同作用强化传热的良好效果；通过仿真模拟和可视化实验研究，揭示了转子在线自动清洗传热管内壁的作用机理；在强化传热理论基础上，通过结构优化、流体动力学、材料化学和成型工艺等方面的大量实验和理论研究，避免了螺旋扭带或胶球清洗等技术存在直接刮磨管壁的缺陷，保证了换热设备的安全；在50MW火力发电机组凝汽器上的实际应用结果表明，采用该技术使凝汽器真空度提高2.97KPa，机组发电煤耗率降低5.049g/(KW•h)，节约冷却用水9.8%%,节能降耗效果明显。

所在的机构

　　北京化工大学机电工程学院英蓝研究室——英才的摇篮，雄鹰的蓝天

研究室室训　

　　集天下大成，育华夏英才；创天工奇迹，造世间名物

主要研究方向

　　高分子材料成型加工原理与设备 　　社会关系、社会职务:全国橡塑技术中心专家 　　中国塑料加工工业协会专家 　　中国滚塑加工协会副理事长 　　中国化工学会会员 　　日本成型加工学会会员 　　《中国化工装备》编委 　　《橡塑技术与装备》编委

代表性论文

　　Finite Element Analysis of air spring for automobile suspension 2003 　　Visual analysis of the flow behavior of core material in a fork portion of plastic sandwich injection molding 2003 　　A study on filling balance of plastics injection molding in multi-cavity molds with “H” pattern runner system 2003 　　Improving the plastics filling balance in multi-cavity molds by 2-rate injection 2002 　　A Study on Filling Balance in Multi-cavity Molds 2002 　　A Study on the Uniformity of L-shape Sheeting Dies of Extruder 2001 　　CAE of the Radial Tire 2001 　　L型片材挤出机头流道速度分布三维有限元分析 2002 　　轮胎材料力学性质的实验研究（Ⅰ）-复合材料 2002 　　轮胎材料力学性质的实验研究（Ⅱ）-单一橡胶材料 2002 　　带束层对轮胎性能的影响 2002 　　子午线轮胎材料与结构研究进展 2002 　　子午线轮胎性能的计算机仿真和优化设计 2001 　　子午线轮胎CAD系统与ANSYS软件的接口程序 2001 　　轮胎结构设计理论研究进展 2001 　　L形片材挤出机头流道压力分布三维有限元分析 2001 　　混炼设备的发展及连续混炼机的研究 2001 　　高分子防水片材挤出机头流道压力分布三维有限元分析 2001 　　帘线假定伸张值及其在轮胎性能仿真中的模拟方法 2001 　　高分子防水片材挤出