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庞建超
性 别 最高学历 博士研究生
职 称 研究员 专家类别  
部 门 材料疲劳与断裂研究部
通讯地址 辽宁省沈阳市沈河区文化路72号,中国科学院金属研究所,材料疲劳与断裂研究部
邮政编码 110016 电子邮件 jcpang@imr.ac.cn
电 话 024-83978779 传 真  
简历:

1999/09 – 2003/07,河北工业大学,材料科学与工程学院,工学学士 

2003/09 –/2007/07,河北工业大学,材料科学与工程学院,工学硕士 

2007/09 –2012/08,中国科学院金属研究所,工学博士 

2012/09 - 2012/12,中国科学院金属研究所 

2013/01 –2016/09,中国科学院金属研究所,助理研究员 

2016/10–2025/09,中国科学院金属研究所,副研究员

2025/10–至今,中国科学院金属研究所,研究员

研究领域:

主要从事极端(复杂)环境关键构件(例如燃气轮机、航空发动机和内燃机等)材料的使役性能、疲劳寿命(强度)预测、疲劳损伤与断裂机制等方面研究工作;凝练形成“化繁为简、以易预难、分门别类、形神尽似”研究思路,提出系列简便、快速、准确的疲劳寿命/强度预测方法并开发寿命预测系统,在发电机(水利、风力)、内燃机、燃气轮机与航空发动机等重要行业得到推广应用,具体方向如下:

1)金属结构材料的疲劳与断裂:超高强钢、低合金高强钢、碳钢及焊接接头;

2)高温环境材料的性能与机制:钛合金、高温合金、铝硅合金、蠕铁、灰铁;

3)关键构件服役寿命预测方法:塔筒、螺栓、曲轴、缸盖活塞、涡轮叶盘片。


主要成果

1) 以静态性能预测疲劳性能:发现疲劳比随抗拉强度增加线性下降,改变疲劳比为常数的“传统认知”,首次提出疲劳强度与抗拉强度一般关系(抛物线),该关系适用于1000余组金属材料与构件;以“疲劳比”为核心建立不同温度、平均应力、缺口应力等影响因素疲劳强度理论体系,形成专利群(14项);这些原创方法得到国内外疲劳同行的关注、引用与发展,单篇论文被ScienceNature Mater.等期刊引用300余次。

2)以室温性能预测高温性能:基于“方法相似、机制相似”原则,建立金属材料(例如缸盖铸铁和活塞铝合金)使役性能(抗拉强度、高周疲劳强度(寿命)、低周疲劳寿命)与温度的简便定量关系,可以通过室温性能预测高温性能,并推广应用到钛合金与高温合金等材料;

3)以低周预测热机疲劳性能:基于“服役载荷、疲劳机制、预测方法”相似性原则,以“应变能”为核心参数,提出通过少量低周疲劳性能预测热机械疲劳寿命的简便方法(缸盖和活塞材料),这些原创系列方法开发成软件进行构件寿命预测,正在高温环境服役构件推广验证(高温合金和钛合金)。

Acta Mater.Scripta Mater.Mater. Sci. Eng. AInt. J. Fatigue等国际重要SCI刊物上发表论文100余篇,其中第一作者/通讯作者SCI论文近70篇,引用2700余次,授权专利20余项、著作权登记5项。

承担科研项目情况:

作为负责人,主持国家重点基础研究发展计划专题、中国科学院C类战略性先导科技专项课题、国家自然科学基金面上项目、内燃机可靠性国家重点实验室开放课题重点项目,主持中信金属股份有限公司、金风科技股份有限公司、潍柴集团、玉柴集团、中国南方电网、哈电集团等企业横向课题30余项。在全国疲劳与断裂学术会议、材料疲劳专题学术研讨会、中国材料大会、中国力学大会等专业和行业学术会议上作邀请大会/分会报告30余次。

社会任职:

  担任中国材料研究学会疲劳分会理事秘书长、中国材料研究学会标准认证工作委员会常务委员、中国力学学会MTS材料试验协作专业委员会副主任委员、中国动力工程学会材料专业委员会委员、中国机械工程学会材料分会高温材料及强度委员会委员、中国材料与试验(CSTM)团体标准委员会科学试验领域委员会科学试验创新方法技术委员会/科学试验评价技术委员会委员、SAE International Journal of Materials and Manufacturing副编辑( Associate Editor)、International Journal of Structural Integrity编委会成员。主办/承办疲劳相关系列学术会议20余次,积极推动材料与构件疲劳学术、技术交流,扩大国内材料疲劳领域影响力。

获奖及荣誉:
代表论著:

[1] Pang JC,Duan QQ,Wu SD,Li SX,Zhang ZF,Fatigue strengths of Cu-Be alloy with high tensile strengths. Scripta Mater. 2010;63: 1085.

[2] Pang JC,Li SX,Wang ZG,Zhang ZF,General relation between tensile strength and fatigue strength of metallic materials. Mater. Sci. Eng. A 2013;564: 331.

[3] Pang JC,Li SX,Wang ZG,Zhang ZF,Relations between fatigue strength and other mechanical properties of metallic materials. Fatigue Fract. Eng. Mater. Struct. 2014;37: 958.

[4] Zhang MX,Pang JC*,Qiu Y,Li SX,Wang M,Zhang ZF,Thermo-mechanical fatigue property and life prediction of vermicular graphite cast iron.  Mater. Sci. Eng. A 2017;698: 63.

[5] Wang M,Pang JC*,Zhang MX,Liu HQ,Li SX,Zhang ZF,Thermo-mechanical fatigue behavior and life prediction of the Al-Si piston alloy. Mater. Sci. Eng. A 2018;715: 62.

[6] Gao C,Yang MQ,Pang JC*,Li SX,Zou MD,Li XW,Zhang ZF,Abnormal relation between tensile and fatigue strengths for a high-strength low-alloy steel.,Mater. Sci. Eng. A. 2022;832: 142418.

[7] Li WB,Pang JC*,Zhang H,Li SX,Zhang ZF,The high-fatigue properties of selective laser melted Inconel 718 at room and elevated temperatures,Mater. Sci. Eng. A. 2022;836: 142716.

[8] Chen Y,Pang JC*,Li SX,Zou CL,Zhang ZF,Damage mechanism and strength prediction of compacted graphite iron with different microstructure proportions, Int. J. Fatigue. 2022;164: 107126.

[9] Teng XY,Pang JC*,Liu F,Zou CL,Gao C,Li SX,Zhang ZF,Fatigue strength optimization of gray cast iron processed by different austempering temperatures,Int. J. Fatigue. 2023;175: 10783168.

[10].Zou CL,Pang JC*,Li WB,Wang N,Feng YY,Li SX,Zhang H,Zhang ZF,Thermo-mechanical fatigue behavior and life prediction of selective laser melted Inconel 718,Mater. Sci. Eng. A. 2025;919: 147502.

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