天津大学

姓名（中文/汉语拼音）任成祖
职称教授、博导
职务机械工程系主任
专业机械制造及其自动化
所在系、所机械工程系、数字化制造与精密加工技术研究所
通讯地址天津大学机械工程学院,300072
电子信箱renchz@tju.edu.cn
办公室电话+86(0)2287401505
传真+86(0)2287401505
主要学历:
1980.09-1984.07西北工业大学航空机械制造工程专业，本科生，获工学学士
1984.09-1987.03南京航空学院机械制造工程专业，硕士研究生，获工学硕士
1991.09-1995.11天津大学机械制造工程专业，在职博士研究生，获工学博士
主要学术经历:
1987.05-1990.11天津大学机械工程系，助教
1990.12-1995.11天津大学机械工程系，讲师
1995.12-2003.05天津大学机械工程学院机械工程系，副教授
2003.06-至今天津大学机械工程学院机械工程系，教授
2004.09-至今天津大学机械工程学院机械工程系，博士生导师
主要研究方向:
1.硬脆材料精密、超精密加工理论与关键技术
2.陶瓷滚动轴承设计理论与制造技术
主要讲授课程:
1.机械制造技术基础(本科生48学时)
2.先进制造技术实验(本科生64学时)
3.机械制造技术基础课程设计(本科生72学时)
4.陶瓷滚动轴承的分析方法(研究生32学时)
主要学术兼职:
中国机械工程学会磨粒技术专业委员会常务委员
天津市机械工程学会生产工程分会常务理事
主要学术成就、奖励及荣誉:
作为负责人主持国家863计划重点项目子课题1项、国家自然科学基金面上项目3项、教育部博士点项目1项、天津市自然科学基金重点项目1项、天津市自然科学基金面上项目1项、天津市自然科学基金青年基金项目1项及企业横向合作项目多项，以第一作者或通讯作者发表学术论文60余篇，其中被SCIE收录10余篇，授权国家发明专利3项。
提出基于氧化膜状态主动控制ELID磨削原理，以回路电流表征ELID磨削过程中砂轮工作面氧化膜状态，利用大小脉冲协调控制电解强度，将砂轮工作面氧化膜状态控制在与工件表面粗糙度目标相适应的水平。研究表明基于氧化膜状态主动控制ELID磨削在平面和内孔磨削质量和加工效率方面明显优于氧化膜状态自适应平衡的普通ELID磨削，目前正在将该技术应用于球轴承套圈沟道ELID超精密成形磨削，以提高球轴承套圈沟道的精度和质量。
对陶瓷球加工理论、技术具有独到的研究，所开发的陶瓷球加工新工艺的加工效率远高于传统工艺方法，同时其加工精度亦优于传统加工方法，研究成果对陶瓷球轴承产业化具有重要的促进作用。
从材料变形过程的本质考虑，提出用能量密度方法来消除网格特征尺寸对仿真结果精度的影响，可以在不同切削速度、不同进给条件下，保证切削加工过程材料变形属性的一致性，从而在根本上保证仿真结果的精度。通过分析钛合金切屑绝热剪切带中的温度、应力、应变以及温度和应变梯度，揭示了钛合金锯齿状切屑形成的最根本的诱因，发现了锯齿状切屑形成过程的热塑性失稳机理的新的依据。
设计了航空铝合金正交微切削测温试验，采用快速响应热电偶对微切削加工过程工件和刀尖处的温度进行了实时测量，突破传统的切削温度测量方法的限制，同时获得了刀尖与工件表面附近的温度。成果发表在《InternationalJournalofMachineToolsandManufacture》。
基于子模型技术的静态接触有限元法求解获得Ioannides-Harris理论所需的球-滚道接触应力场，将Ioannides-Harris疲劳寿命计算理论应用于高速混合陶瓷球轴承寿命计算，利用刚柔混合有限元法仿真混合陶瓷球轴承高速运转获取了计算轴承摩擦功率所需的动力学参数，采用非劣排序遗传算法求解高速混合陶瓷球轴承多目标优化问题。
主要科研项目及角色:
1.基于界面细观力学行为的陶瓷基纤维复合材料磨削机理，国家自然科学基金（批准号：51275346），项目负责人。
2.晶须增强陶瓷基复合材料磨削加工微观多向材料去除机理，高校博士点基金自然科学类课题（批准号：20110032110007），项目负责人。
3.CFRP/钛合金螺旋铣孔过程切削机理与工艺优化，天津市应用基础及前沿技术研究计划(自然科学基金)（批准号：11JCZDJC22800），项目负责人。
4.固结磨粒面接触磨削超精密加工机理，国家自然科学基金（批准号：50975198），项目负责人。
5.基于微细结构加工数控超精密机床，国家863计划，副组长
6.在线电解修整超精密磨削砂轮表面钝化膜状态的表征与主动控制，国家自然科学基金（批准号：50575161），项目负责人。
7.在线电解修整磨削分子动力学仿真与试验研究，天津市自然科学基金（批准号：043603311），项目负责人。
8.工程陶瓷材料在线电解修整超精密磨削技术，横向合作，项目负责人。
9.陶瓷球轴承有限元分析与优化设计技术，横向合作，项目负责人。
10.纳米复合陶瓷轴承球批量加工技术及工艺，横向合作，项目负责人。
11.纳米复合陶瓷轴承球中试生产线研制，横向合作，项目负责人。
12.坦克转塔用陶瓷弹子研制，解放军装备表面工程重点实验室，项目负责人。
代表性论著:
[1]Measurementandfiniteelementsimulationofmicro-cuttingtemperaturesoftooltipandworkpiece,InternationalJournalofMachineTools&Manufacture,2013
[2]Precisiongrindingofbearingsteelbasedonactivecontrolofoxidelayerstatewithelectrolyticintervaldressing,TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2013
[3]Precisioninternalgrindingofbearingsteelbasedonthestatecontrolofoxidelayerwithelectrolyticin-processdressing,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2012
[4]ApplicationofgeneticalgorithmsforoptimizingtheJohnson-CookconstitutivemodelparameterswhensimulatingthetitaniumalloyTi-6Al-4Vmachiningprocess,ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineersPartB-JournalofEngineeringManufactrue,2012
[5]Rotaryultrasonicmachiningofcarbonfiber-reinforcedpolymer:Feasibilitystudy,MachiningScienceandTechnology,2012
[6]Experimentalstudyonsurfaceintegrityofti-6al-4vinhighspeedsidemilling,TransactionsofTianjinUniversity,2012
[7]EvidenceofthermoplasticinstabilityaboutsegmentedchipformationprocessforaTi-6Al-4Valloybasedonthefinite-elementmethod,ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartC-JournalofMechanicalEngineeringScience,2011
[8]FiniteElementFiniteelementsimulationofhigh-speedmachiningoftitaniumalloy(Ti-6Al-4V)basedonductilefailuremodel,InternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,2011
[9]ELID磨削砂轮表面氧化膜状态的表征，工具技术，2011
[10]ExperimentalstudyofELIDgrindingbasedontheactivecontrolofoxidelayer,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2010
[11]Optimaldesignofhighspeedangularcontactballbearingusingamultiobjectiveevolutionalgorithm,2010InternationalConferenceonComputing,ControlandIndustrialEngineering,CCIE2010
[12]铸铁基金刚石微粉砂轮电火花精密整形的实时监控，天津大学学报，2008
[13]铸铁基金刚石微粉砂轮电火花整形机理分析，中国机械工程，2008
[14]在线电解（ELID）磨削试验台的设计及应用，航空精密制造技术，2007
[15]基于模糊控制的金刚石砂轮电火花整形研究，电加工与模具，2007
[16]铸铁基金刚石微粉砂轮的电火花整形试验，天津大学学报，2007
[17]陶瓷球研磨加工在线振动监测系统的研究，机床与液压，2007
[18]基于纳米进给铸铁基砂轮电火花精密整形研究，制造技术与机床，2006
[19]材料非线性对混合陶瓷球轴承有限元分析的影响，机械设计，2006
[20]ELID超精密磨削钝化膜状态变化的研究，航空精密制造技术，2006
[21]ExperimentalBenchDesignandExperimentalInvestigationontheContactAnalysisofCeramicBallBearings,ProceedingsofICMEM2005,InternationalConferenceonMechanicalEngineeringandMechanics,October26-28,2005,Nanjing,China
[22]Electro-DischargeFineTruingofMetal-BondedFine-GrainDiamondWheelBasedonReal-TimeMonitoring，TransactionsofTianjinUniversity，2005
[23]高速超高速混装陶瓷球轴承结构参数的设计研究，机械强度，2005
[24]非线性有限元软件MSC.Marc及其在轴承分析中的应用，机械设计，2004
[25]混合陶瓷球轴承接触应力和变形的数值求解，机械设计，2004
[26]陶瓷轴承零件表明特性检测技术，轴承，2003
[27]Anewshapingmodelforgreenceramicballs,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2002
[28]Experimentalresearchontheresidualstressinthesurfaceofsiliconnitrideceramicballs,JournalofMaterialsProcessingTechnology,2002