1) 高聚物成型加工CAE與設(shè)計制造過程信息化研究
制造業(yè)信息化是我國今后產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潮流。隨著高分子材料應(yīng)用向著各個領(lǐng)域的不斷延伸。高分子制品的加工制造在整個制造業(yè)中所占比重越來越大。高分子制品成型加工的CAD/CAE/CAM也成為制造業(yè)信息化進(jìn)程中重點(diǎn)發(fā)展的研究領(lǐng)域。
本人從1987起攻讀碩士學(xué)位起，開始進(jìn)行高分子片材L形擠出成型流動均勻性的有限元分析。從1996至1999年間作為主要完成人承擔(dān)了北京市“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項目——高性能子午線輪胎CAD課題研究，研制成功輪胎優(yōu)化設(shè)計CAE系統(tǒng)。1999-2001年受教育部“骨干教師計劃”資助，開展了寬幅高分子防水卷材擠出成型CAE研究。1999年入選北京市“科技新星計劃”，連續(xù)五年受資助開展“高性能子午線輪胎材料及結(jié)構(gòu)對其動態(tài)性能影響的計算機(jī)仿真研究”。2000至2002被國家公派到日本東京大學(xué)留學(xué)期間，在開展高聚物注射成型的可視化研究的同時，還參加日本著名的CAE專門企業(yè)PLAMEDIA公司對于注射成型CAE的共同研究，并建立了長期合作關(guān)系。2003年初，與世界第一的高聚物成型加工CAE專門企業(yè)MOLDFLOW公司達(dá)成合作，使本校成為MOLDFLOW在中國北京的應(yīng)用示范基地。
2 高聚物注射成型的可視化研究
可視化方法是研究高分子材料加工成型過程的重要手段。近20年來它與CAE相輔相成，推動著高分子材料加工成型科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展。可視化方法對于發(fā)現(xiàn)加工成型過程中的某些未知現(xiàn)象，揭示成型缺陷的產(chǎn)生機(jī)理等方面有著不可替代的重要用，近年來受到國際學(xué)術(shù)界的高度重視。北京化工大學(xué)在擠出加工過程中的可視化研究成果在國際學(xué)術(shù)界已產(chǎn)生了重要影響。
2000年10月至2002年9月兩年間被教育部選派到日本東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所橫井研究室做博士后研究員。在高聚物注射成型加工視化研究方面取得了以下主要成果：A ）多模腔精密成型中充填平衡的可視化研究；B）復(fù)合注射成型中芯層材料充填現(xiàn)象的可視化研究。在本校注射成型實驗室建設(shè)方面，得到香港力勁公司的支持，捐贈一臺電腦控制的注射成型機(jī)。在學(xué)校“211工程”二期工程建設(shè)計劃中，計劃在這一方向上進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)。從而成為國內(nèi)第一個高聚物注射充模成型可視化實驗室。
3 高聚物加工原理與新型裝備的研究
高聚物加工原理的研究是推動新材料加工制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步的理論基礎(chǔ)，也是本校長期的重要研究方向。長期以來，依托本校高分子材料重點(diǎn)學(xué)科與機(jī)械電子工程相結(jié)合，在高聚物混煉和成型加工方面取得了一系列研究成果。本人所涉及的分支研究領(lǐng)域，在程源教授等前輩學(xué)科帶頭人的研究基礎(chǔ)上對新的成型裝備研究方面取得了一些重要進(jìn)展。1996年底完成了φ2000×3200特大型鼓式成型機(jī)的研制。1999-2001年受教育部“骨干教師計劃”資助，完成了兩段進(jìn)料式超寬幅高分子防水卷材擠出成型機(jī)頭的設(shè)計。現(xiàn)在正進(jìn)行混煉和成型裝備的創(chuàng)新性研究。