楊華勇

楊華勇

楊華勇,男,1961年1月出生,重慶人。流體傳動與控製領域專家,中國工程院院士,國家重大基礎研究(973)項目首席科學家,浙江大學機械工程學院、浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室教授、博士生導師,浙江大學長江學者特聘教授,現任浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室主任,國家電液控製工程技術研究中心主任。

1982年7月畢業于華中科技大學(原華中工學院)機械系獲學士學位,1988年3月獲英國巴斯大學博士學位。1989年3月至1991年5月在浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室做博士後,1991年12月副教授,1996年12月教授。2008年入選浙江省特級專家,2013年12月當選為中國工程院院士。

長期從事電液控製基礎理論、基礎元件和系統、以及盾構和電梯裝備關鍵技術開發和工程套用方面的系列研究。主要研究方向:電液元件和系統的創新研究、機電裝備的電液智慧型與節能控製等。

  • 中文名稱
    楊華勇
  • 出生日期
    1961年1月
  • 職業
    教授、博士生導師
  • 畢業院校
    華中科技大學、巴斯大學
  • 主要成就
    中國工程院院士

​基本簡介

楊華勇,男,1961年1月生。1982年7月畢業于華中科技大學(原華中工學院)機械系獲學士學位,1986年3月獲英國巴斯(BATH)大學碩士學位,1988年3月獲英國巴斯大學哲學博士學位。

楊華勇

1988年4月至1988年12月在英國國家核能聯合公司做博士後,1989年3月至1991年5月在浙江大學流體傳動及控製國家重點實驗室做博士後。

現任浙江大學流體傳動及控製國家重點實驗室、浙江大學機械系教授,博士生導師,國家電液控製工程技術研究中心主任。

兼任:中國機械工程學會高級會員、中國機械工程學會流體傳動與控製分會理事、中國力學學會流體傳動及控製分會副理事長、中國電梯協會理事、岩石力學與工程學會隧道掘進機工程套用分會理事;《機械工程學報》、《中國製造業信息化》、《機器人技術與套用》雜志編委;“十五”863先進位造與自動化技術領域機器人主題專家、“十五”國家製造業信息化重大專項專家組成員;浙江大學流體傳動及控製國家重點實驗室學術委員會委員、上海交通大學振動、沖擊、噪聲國家重點實驗室學術委員會委員。

獎項榮譽

作為第一完成人獲得國家科技進步二等獎1項、省部科技進步一等獎2項、二等獎1項、三等獎2項。2004年獲得國家傑出青年基金;1995年獲得首屆“中國青年科技創業獎”;

工作經歷

1998年,入選浙江省“151人才工程”,第1層次;

1999年,入選國家人事部“百千萬人才工程”,第1、2層次;

1999年,入選教育部“跨世紀優秀人才培養計畫”;

1999年,入選“浙江省自然科學基金青年科技人才專項培養計畫”;

2001年,享受國務院政府補貼;

2001年,獲第三屆教育部“高校優秀青年教師獎”;

2001年,獲得省政府“浙江省有突出貢獻的中青年科技人員”稱號。

研究成果

在電液系統的節能和運動控製等機電研究方向上取得了具有國際先進水準的研究成果,其中國際首創轎廂速度大閉環電反饋控製方式,解決了液壓電梯局部閉環系統無法抑製摩擦等非線性幹擾的難題;

提出了液壓電梯單閥速度控製原理,據此發明的電梯專用電液比例集成閥解決了行程與比例系統最低壓力要求的矛盾;

創新性地研製出帶能量回饋和帶蓄能器的變轉速容積調速新系統,解決了變轉速容積調速系統低速穩定性和換向死區非線性補償的問題,使裝機功率降低40%,平均能耗降低61%,同時顯著降低了溫升,取得了一批具有自主智慧產權的電液提升系統運動控製和節能關鍵共性技術。

主持完成國家自然科學基金重點項目2項、面上4項、國家“十五攻關”課題2項、國家“863”計畫2項、其他15項。發表論文130餘篇、其中被SCI或EI收錄論文64篇。出版專著一部。

科研成果

液壓速度控製技術

2003年,楊華勇教授負責的“電液比例節能型電梯液壓速度控製技術”項目獲國家科技進步二等獎,楊華勇教授團隊在電液系統的節能和運動控製等機電研究方向上取得了具有國際先進水準的研究成果,其中國際首創轎廂速度大閉環電反饋控製方式,解決了液壓電梯局部閉環系統無法抑製摩擦等非線性幹擾的難題;提出了液壓電梯單閥速度控製原理,據此發明的電梯專用電液比例集成閥解決了行程與比例系統最低壓力要求的矛盾;

創新性地研製出帶能量回饋和帶蓄能器的變轉速容積調速新系統,解決了變轉速容積調速系統低速穩定性和換向死區非線性補償的問題,使裝機功率降低40%,平均能耗降低61%,同時顯著降低了溫升,取得了一批具有自主智慧產權的電液提升系統運動控製和節能關鍵共性技術。主持完成國家自然科學基金重點項目2項、面上4項、國家“十五攻關”課題2項、國家“863”計畫2項、其他15項。發表論文130餘篇、其中被SCI或EI收錄論文64篇。出版專著一部。

盾構裝備自主設計製造關鍵技術及產業化

2、2012年,楊華勇教授主持完成“盾構裝備自主設計製造關鍵技術及產業化”獲得國家科技進步一等獎。在這一項目中,浙江大學、上海隧道工程股份有限公司中鐵隧道集團有限公司中鐵隧道裝備製造有限公司杭州鍋爐集團股份有限公司等圍繞盾構掘進失穩、失效和失準三大難題,攻克了盾構自主設計製造關鍵技術,研發出土壓、泥水和復合三大類盾構系列產品,實現了盾構“中國設計中國製造”。

楊華勇教授團隊從1999年正式開始著手研究,2002年在國家863計畫先進位造領域的支持下,與上海隧道工程股份有限公司、中國中鐵隧道集團有限公司、中國中鐵隧道裝備製造有限公司和杭州鍋爐集團股份有限公司等單位進行了長期穩定的產學研合作,經過持續12年的關鍵技術攻關,走過了研究-設計-製造-工程-產業化的全部過程,終于實現了“盾構中國設計製造”的目標。

楊華勇

經過7年關鍵技術攻關,2007年在973計畫綜合交叉領域的支持下,凝練出了盾構裝備“失穩、失效、失準”三大國際性行業難題。盾構掘進中,失穩會引起地面塌陷,失效會引發裝備關鍵部件故障、影響掘進工效,而失準則會導致掘進方向偏離、影響隧道建設質量。圍繞“三失”難題,攻克了壓力穩定性、載荷順應性、多系統協調性三大關鍵技術,突破了裝備內部密封艙壓力動態平衡控製、載荷順應性系統設計、功率自適應電液驅動、姿態測量與即時預測、推進糾偏與復合控製5個技術難點,研製了“密封艙壓力控製”、“機構和驅動”、“推進與糾偏”三大系統。

項目組經過聯合攻關

1)發明了密封艙壓力動態平衡控製技術,能即時監控盾構密封艙的壓力,進行多系統協調控製,讓盾構始終處在密封艙壓力與水土壓力相平衡的狀態下工作,有效避免了地面塌陷或隆起,這是施工正常推進的基本保障;

2)提出了掘進系統載荷順應性設計方法,據此研製出刀盤刀具、推進及驅動等子系統,使掘進中突變載荷對裝備的沖擊減少了30%以上,從而使裝備關鍵部件的故障率下降了4個百分點,減少了停工換件時間,保證了正常的掘進速度;

3)項目組還實現了盾構姿態的即時精準控製與推進姿態預測性糾偏,解決了因掘進方向失準造成盾構掘進偏離設計軸線的難題。產學研項目組先後獲得授權發明專利77項,軟體登記16項,製定國家及行業標準2項,發表了一批高水準的論文和出版專著3部。在此基礎上,研發出土壓、泥水和復合三大類盾構系列產品。

成果已用在全國4家盾構整機龍頭生產企業,實現了盾構裝備自主設計和產業化批量生產與套用,形成了上海、鄭州、重慶、西安等多個盾構產業化基地,打破了“洋盾構”一統天下的局面。利用自主技術研製的“中國中鐵一號”是我國第一台復合式盾構,在天津捷運3號線營口道-和平站標段中,它穿越了瓷房子、渤海大樓等對地面變形特別敏感的標志性建築,局部地表變形小于2毫米,地面建築完好無損。2009年,上海隧道工程公司和浙大等單位聯合設計製造的“進越號”泥水盾構樣機直徑達到11.22米,按時圓滿完成了上海世博會重大配套工程——打浦路隧道復線的掘進任務。這台盾構創造了同等直徑泥水盾構最小的轉彎半徑380米的隧道施工世界紀錄。

2009至2011年,套用項目成果所生產的盾構已達132台,由于技術和價格優勢明顯,自主製造的盾構迅速佔領市場,2011年已佔到當年國內盾構新增市場的60%以上,這些盾構產品完成了京、津、滬、穗、杭、港等26個城市以及新加坡、印度、馬來西亞等國家共300多個捷運、公路、鐵路等隧道工程。預計自主設計製造產品到2015年可佔國內新增市場的75%以上。

楊華勇教授產學研項目組正在向硬岩和超大直徑掘進機進發,所研製的新產品將更多套用于高速公路大直徑隧道和西部多岩地區的長隧道工程的掘進。

學術兼職

浙江大學流體動力與機電系統國家重點實驗室、上海交通大學機械系統與振動國家重點實驗室和華中科技大學數位化設計和製造國家重點實驗室學術委員會委員。中國機械工程學會高級會員,中國機械工程學會流體傳動與控製分會副主任;中國力學學會流體傳動與控製分會副理事長,中國電梯協會理事,岩石力學與工程學會隧道掘進機工程套用分會常務理事;《Frontiers of Mechanical Engineering》、《機械工程學報》、《中國機械工程》、《農業機械化學報》、《機器人技術與套用》等雜志編委。

承擔項目

作為負責人楊華勇教授承擔國家973項目2項,國家傑出青年基金項目1項,國家自然科學基金重點項目2項、面上項目5項,其他國防與省部級項目40項,企業委托重大項目30項。

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