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刘湘波

教师姓名:刘湘波
教师拼音名称:Liu XiangBo
电子邮箱:
所在单位:南京航空航空航天大学
职务:科研博士后
学历:博士研究生毕业
办公地点:材料科学与技术学院D10-A409
性别:男
学位:工学博士学位
职称:助理研究员
毕业院校:南京航空航天大学
所属院系:材料科学与技术学院
其他联系方式

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个人简介

刘湘波,男,湖南娄底人,博士,2022年9月博士毕业于南京航空航天大学材料加工工程专业。主要从事电弧增材制造焊接工艺及性能优化研究大型复杂焊件冷加工-焊接-热处理过程残余应力和变形的多工序连续模拟研究、金属材料焊接和电弧增材过程凝固显微组织演变的多物理场多尺度耦合模拟研究。


科研项目

(1)铝合金电弧增材流场-气孔-枝晶演变MPF-LBM建模及显微组织均匀性研究(在研)2025.01-2027.12 

    国青基30W项目负责人

(2)基于热-质-流全耦合模型的焊接熔池固态枝晶运动及CET机制(在研)2023.01-2026.12

    面上项目54W,项目参与人

(3)复杂结构焊接变形仿真及工艺优化(结题)2022.12-2023.12

    横向课题39.2W,项目负责人

(4)复杂零件喷丸残余应力场有限元模拟仿真技术研究(结题), 2022.12-2023.12,

    横向课题43.5W,项目负责人

(5)环形波纹管压波-焊接过程连续模拟分析,2023.05-2024.05,

    横向课题18.6W,项目负责人



代表性论文、专利和软著

1、SCI论文:

(1) Xinwei Du, Yanhong Wei, Kai Guo, Jinwei Long, Xiangbo Liu*, et al. Interface microstructure and evolution mechanism of wire arc additively manufactured H13 steel-copper hybrid components [J]. Journal of Materials Research and Technology, 2025, 35: 4929-44. (通讯作者,SCI, 中科院2区Top, JCR Q1, IF = 6.2)

(2)Xinwei Du, Yanhong Wei, Xiangbo Liu*, et al. Heat treatment routes and strengthening mechanism of H13 steel hybrid components produced by forging and additive manufacturing[J]. Materials Science and Engineering: A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing, 2025, 923: 147762. (通讯作者,SCI, 中科院2区Top, JCR Q1, IF = 6.1)

(3)Xiangbo Liu, Jinwei Long, et al. Systematical factor analysis of dendrite morphology and solute distribution in entire welding molten pool of Al-Cu alloy: an MPF-LBM study [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2024, 121: 74-91. (第一作者,SCI, 中科院1区Top, JCR Q1, IF = 6.1)

(4)Liu XiangboCai Jiasi,Long Jinwei,Guo Kai,Wei Yanhong. Multi-physics multi-scale simulation of microstructure evolution in entire welds of 2219-T6 aluminum alloy: An MPF-LBM study [J]. Materials Characterization, 2024, 207: 113540. (第一作者,SCI, 中科院2区, JCR Q1, IF = 4.8)

(5) Liu Xiangbo, Wei Y, Wu H, et al. Factor analysis of deformation in resistance spot welding of complex steel sheets based on reverse engineering technology and direct finite element analysis [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2020, 57: 72-90.(第一作者,SCI, 中科院1区Top, JCR Q1, IF=6.1)

(6) Liu Xiangbo, Tang F, Zhao W, et al. Multi-phase field lattice Boltzmann model of columnar-to-equiaxed transition in entire welding molten pool [J]. Computational Materials Science, 2022, 204: 111182.(第一作者,SCI, 中科院3区, JCR Q2, IF=3.1)

(7) Liu Xiangbo, Wei Y. Direct Finite Element Analysis of the Stress Evolution and Interaction in Resistance Spot Welding with Multiple Processes and Multiple Spots Based on Reverse Engineering Technology [J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2020, 29(8): 5490-5502. (第一作者,SCI, 中科院4区, JCR Q3, IF=2.2)

(8) Liu Xiangbo, Wei Y, Wu F, et al. Research on Microstructure and Mechanical Properties of Square Wave Alternating Current Tungsten Inert Gas Welded Joints in 2219-T6 Aluminum Alloy [J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2023, 32(4): 1558-75. (第一作者,SCI, 中科院4区, JCR Q3, IF=2.2)

(9) Liu Xiangbo, Wei Y, Wu H, et al. Effect of stamping dimensional deviations on residual stresses and deformation of resistance spot welded steel sheets [J]. Journal of Materials Processing Technology, 2019, 272: 149-162. (第一作者,SCI, 中科院2区Top, JCR Q1, IF=6.7)

(10) Du Xinwei, Liu Xiangbo, Shen Yonghua, et al. H13 tool steel fabricated by wire arc additive manufacturing: Solidification mode, microstructure evolution mechanism and mechanical properties [J]. Materials Science and Engineering a-Structural Materials Properties Microstructure and Processing, 2023, 883: 15.  (SCI, 中科院2区Top, JCR Q1, IF = 6.1)

(11)F. Tang, K. Guo, Xiangbo Liu, et al. The role of asymmetric metal flow on weld formation and solidification characteristics during pulsed laser butt welding with assembly tolerance [J]. International Journal of Thermal Sciences, 2024, 196: 108721. (SCI, 中科院2区, JCR Q1, IF = 4.9)

(12)H. Jin, Z. Chen, Liu, Xiangbo, et al. Numerical simulation research on welded residual stress and distortion of aero-engine afterburner lobe mixer with different welding sequences [J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2023, 126(3-4): 1329-46.(SCI, 中科院3区, JCR Q2, IF = 2.9)

(13) Zhao W Y, Tashiro S, Murphy A B, Tanaka M.,Liu Xiangbo,Wei Y. H. Deepening the understanding of arc characteristics and metal properties in GMAW-based WAAM with wire retraction via a multi-physics model [J]. Journal of Manufacturing Processes, 2023, 97: 260-274.(SCI, 中科院1区Top, JCR Q1, IF = 6.1)

(14) Zhan X, Liu Xiangbo, Wei Y, et al. Microstructure and property characteristics of thick Invar alloy plate joints using weave bead welding [J]. Journal of Materials Processing Technology, 2017, 244: 97-105.(SCI ,中科院2区Top, Q1, IF=6.7)

(15) Zhan X, Liu Xiangbo, Wei Y, et al. Numerical simulation on backward deformation of MIG multi-layer and multi-pass welding of thick Invar alloy [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 92(1-4): 1001-1012.(SCI, 中科院3区, JCR Q2, IF=2.9)

(16) Yu F, Wei Y, Liu Xiangbo. The evolution of polycrystalline solidification in the entire weld: A phase-field investigation [J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019, 142: 118450.

(17) Jin H, Chen Z, Liu Xiangbo, et al. Numerical simulation research on welded residual stress and distortion of aero-engine afterburner lobe mixer with different welding sequences [J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2023.(SCI, 中科院3区, JCR Q2, IF=2.9)


2、专利

(1) 魏艳红, 刘湘波, 刘仁培, et al. 一种复杂钣金构件电阻点焊残余应力和变形的快速模拟方法, ZL202010637885.1, 2021-10-15.  (专利,已授权)

(2) 魏艳红, 刘湘波, 刘仁培. 一种多枝晶运动相场法并行模拟的碰撞检测和合并方法, ZL202110273592.4. 2024-09-24. (专利,已授权)


(3)刘湘波, 朱宇航, 魏艳红, et al. 一种基于有限元法的航天薄壁贮箱装配焊接优化工艺, CN119623162A, 2025-03-14. (专利,已公开

(4)刘湘波, 高远洋, 魏艳红, et al. 一种波纹管胀形-压波-弧焊应力变形演化的连续模拟方法, CN119203635A, 2024-12-27. (专利,已公开)

(5)刘湘波, 刘璇, 魏艳红, et al. 一种多接头球型焊接构件的六面体网格划分方法, CN119068143A, 2024-12-03. (专利,已公开)

(6)刘湘波, 魏艳红, 戴浩, et al. 一种厨热薄壁容器制造应力和变形的多工序连续模拟方法, CN118898182A, 2024-11-05. (专利,已公开)

(7)刘湘波, 周晶晶, 孔庆东, et al.一种平面靶材多弹丸喷丸有限元模型的快速建模方法, CN117973104A, 2024-05-03. (专利,已公开)

(8)刘湘波, 池金虎, 魏艳红, et al. 一种球体的六面体网格划分单元质量预测方法, CN116882236A, 2023-10-13.(专利,已公开)

(9)刘湘波, 魏艳红, 韩海波, et al. 一种焊接飞机壁板制造过程应力和变形的连续模拟方法, CN116933387A, 2023-10-24.(专利,已公开)

(10)刘湘波, 魏艳红, 龙祥麟, et al. 一种真空钎焊辐射加热与冷却连续工艺的构件级应力变形预测方法, CN117195642A, 2023-12-08.(专利,已公开)


(11)蒋立鹤,魏艳红,刘湘波, et al.一种超高硬度材料等离子堆焊的应力控制方法, CN119407296A , 2025.02.11(专利,已公开)

(12)魏艳红,楚加程,刘湘波, et al.一种基于有限元法设计的电铲铲斗GMAW多层多道焊接优化工艺, CN119358347A , 2025.01.24(专利,已公开)

(13)魏艳红, 马振一, 刘湘波, et al. 一种基于有限元法的电热水器内胆纵缝焊接优化工艺, CN117600619A, 2024-02-27.(专利,已公开)

(14)魏艳红, 蔡佳思, 刘湘波, et al一种改善车用6系铝合金激光焊对接接头下塌及接头软化的工艺方法, CN116186920A, 2023-05-30.(专利,已公开)

(15)魏艳红, 王新栋, 刘湘波, et al一种基于有限元法的波瓣混合器焊接变形预测及工艺优化方法, CN116160144A, 2023-05-26.(专利,已公开)

(16)魏艳红, 刘湘波, 陈纪城, et al. 相场-格子玻尔兹曼法模拟大批量等轴晶生长和运动的高效精简方法, CN114822702A. 2022-07-29.(专利,已公开)


3、软件著作权

(1) 刘湘波, 魏艳红. 焊缝组织演变相场法模拟系统. 软件著作权, 登记号:2019SR1219263.

(2) 刘湘波, 魏艳红. 熔池枝晶运动和生长的相场-格子玻尔兹曼求解软件. 软件著作权, 登记号:2021SR0953304.


教育经历

[1] 2017.9——2022.9
南京航空航天大学 > 博士研究生毕业
[2] 2014.9——2017.3
南京航空航天大学 > 硕士研究生毕业
[3] 2010.9——2014.6
南京航空航天大学 > 大学本科毕业

工作经历

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社会兼职

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团队成员
团队名称:焊接数字化研究团队

团队介绍:焊接数字化研究团队在焊接数字化与智能化研究领域深耕多年,历年来积累的技术能力包括复杂焊接构件宏观应力变形模拟、焊接专用数据库与专家系统研发、弧焊或高能束焊工艺探索及优化、焊接冶金与材料焊接性研究、电弧增材制造与再制造研究、焊接熔池流场分析与微观组织演变模拟、接头力学性能预测等,并在航空航天、轨道车辆、船舶重工、家电设备等行业的30多家大型国/民企业中得到了广泛应用,为各企业提供了包括焊接在内的各种材料加工过程的工艺设计、工艺优化、模拟仿真等一体化优质服务,并为企业定制了多款高效实用的焊接数据库和工程应用软件。