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机械与车辆学院 智能制造

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研究方向

跨尺度智能增材制造：以增材制造（3D打印）颠覆传统结构为主导思想，以智能增材制造系统与装备为根基，构建跨尺度结构设计与增材制造理论与技术体系，服务航天、海洋等重大需求。主要研究方向：

（1）智能装备：多弧并行增材制造智能控制系统与装备、移动式3D打印机器人

（2）创新结构：超大型点阵结构创新设计、钢板点阵混凝土复合结构创新设计

（3）创新材料：大尺寸单晶材料增材制造、多丝材原位制备-结构制造一体化

（4）新质装备：超大型海洋浮式平台设计与增材制造、超大翼展飞行器设计与增材制造

代表性论文及研究项目

主持了国家重点研发计划项目（首席科学家）、国家自然科学基金青年科学基金项目（B类）/面上/青年项目、国防基础科研重点项目、军委科技委基础加强课题/创新特区项目、装备发展部共用技术/基础研究/领域基金项目、中国科协青年托举人才工程、北京市自然科学基金面上项目等10 余项。共发表学术论文106 篇，其中以第一/通讯作者在Addit. Manuf.、Int. J. Plast.等期刊发表SCI 论文56 篇。Google学术引用4808次，单篇最高他引409 次，H 因子37，被Nature、Nature Reviews Materials 等期刊正面引用。近五年以第一发明人授权国家发明专利21 项、软件著作权1 项。

代表论文：

[1]     H. Mao, C. Liu, X. Ling, H. Xu, J. Xie, R. Fu, C. Jing, D. Wang, C. Wang, J. Lv, Effects of arc waveforms on morphology, microstructure, and properties of unsupported bars in wire and arc additive manufacturing, Journal of Materials Processing Technology 337 (2025) 118722.

[2]     Z. Liang, J. Wu, C. Liu, Y. Cui, Microcracking in additively manufactured tungsten: Experiment and a nano-micro-macro multiscale model, International Journal of Plasticity 186 (2025) 104264.

[3]     Z. Li, B. Xue, B. Chang, S. Chang, Z. Liao, Y. Cui, C. Liu, D. Du, Influence mechanism and visual monitoring of wire deviation in wire-based electron beam directed energy deposition, Additive Manufacturing 104 (2025) 104784.

[4]     T. Xu, C. Jing, H. Mao, Y. Cui, H. Xu, J. Wang, C. Liu, Parallel multi arc directed energy deposition: New way to achieve efficient manufacturing of large-size lattice sandwich structure, Additive Manufacturing 90 (2024) 104322.

[5]     J. Pan, L. Luo, T. Lu, E. Qian, C. Liu, Y. Guo, Q. Wu, In-Situ visual reconstruction of strut profiles in pulsed wire arc additive manufacturing of lattice structures, Virtual and Physical Prototyping 19(1) (2024) e2425822.

[6]     Z. Liang, C. Liu, Y. Cui, A crystal plasticity-based creep model considering the concurrent evolution of point defect, dislocation, grain boundary, and void, Journal of the Mechanics and Physics of Solids 193 (2024) 105836.

[7]     R. Fu, Z. Yu, Q. Wu, C. Liu, Microstructure evolution and property strengthening of Ti2AlNb alloys prepared by multi-wire arc-directed energy deposition, Journal of Materials Processing Technology 329 (2024) 118460.

[8]     R. Fu, X. Han, C. Jing, H. Mao, Y. Guo, L. Tang, C. Liu, H. Lei, Heat input adjustment process for unsupported aluminum alloy lattice struts continuous forming by wire arc-directed energy deposition, Journal of Materials Processing Technology 332 (2024) 118550.

代表项目：

[1]     国家重点研发计划, 2022YFB4601900, 大型点阵结构无支撑高效增材制造技术与装备, 2022-12 至 2026-03，主持

[2]     国家自然科学基金，52522506，多弧并行增材制造，青年科学基金项目（B类），2026-01 至 2028-12，主持

[3]     国防基础科研重点项目, JCKY2023602B0**, ***大型构件电弧熔丝增材复合制造技术, 2024-01 至 2025-12, 主持

[4]     装备发展部预研共性技术项目, 509230305**, 高性能**合金增材制造技术, 2022-02 至 2025-12, 主持

[5]     军委科技委基础加强项目课题, 2021-JCJQ-ZD-075-**，数字驱动的***金属构件电弧增材制造技术, 2021-11 至 2023-12, 主持

[6]     中国科学技术协会, 青年人才托举工程项目, No.YESS20200058, 金属增材制造, 2021-01 至 2023-12, 主持

成果及荣誉

成果应用于兵器、航天、航空、船舶等国防领域，在XX两栖车、XX舰船等重点型号中装机应用并部分配套生产，多弧并行增材制造钛合金栅格舵入选XX国防重大工程成果展、增材制造大尺寸钼单晶被XX核反应堆列为重点技术攻关方向。大型点阵结构多弧并行增材制造率先拓展应用至海洋、建筑等经济主战场领域。

研究成果被京津冀联合办推荐入选“京津冀协同发展十周年成果”，于央视专题纪录片报道；研制的20 米级40 弧并行增材制造装备得到全国新闻联播、人民日报、新华社、中央电视台、中国新闻社等报道。

跨尺度智能增材制造团队获得2024年北京理工大学青春榜样团队。

社会职务

担任国家中长期发展规划（2021-2035 年）“增材制造与激光制造”领域规划青年专家、“增材制造与激光制造”国家重点专项十四五秘书/十五五论证组秘书长等，获科技部致信感谢等。在人社部支持下，作为主笔专家编制《增材制造工程技术人员》国家职业标准，作为副主编编制《增材制造技术开发》培训教材。

申请人担任中国机电一体化协会理事、全国增材制造标准化技术委员会工艺分技术委员会委员、北京机电行业协会理事，担任激光制造与增材制造创新发展大会暨展览会程序委员会委员/秘书长、全国增材制造青年科学家论坛组委会委员等。