
马旋
男, 哈尔滨工程大学, 副教授
学习/工作经历
2009.08--2013.06 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院热能与动力工程本科
2013.08--2018.06 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院轮机工程专业博士研究生
(2015.08--2017.08 美国西北大学机械工程专业博士联合培养)
2018.07--2021.11 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院博士后
2021.12-至今 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院副教授
研究领域和兴趣
动力装置摩擦学
主要业绩
【科学研究】
(1)开发了船舶柴油机关键运动件摩擦学性能预测分析软件1.0版本
持续从事动力装置摩擦学研究,提出了内燃机活塞环/缸套全方面性能的动力学与摩擦学耦合模型,采用统一的混合润滑模型直接模拟求解接触与润滑问题,突破了传统模型考虑单一影响因素的限制,揭示了柴油机摩擦副热弹流润滑特性。基于理论研究成果,成功开发了具有完全自主知识产权的用于船舶柴油机关键运动件摩擦学性能预测分析软件1.0版本,解决船舶柴油机设计的工业软件“卡脖子”难题。
(2)深耕动力装置摩擦学,解决系列工程重大问题
在解决某低速机拉缸重大故障分析中,指出了故障原因,并提出了改进方案,作为特邀专家,参与国外设计方深度对接。研究结果得到外方的认可,对消除拉缸故障、保障产品交付做出了贡献。
针对运动件低摩擦设计难题,提出了考虑表面真实形貌的变计算域等位移步长算法,突破了传统等时间步长算法解决多尺度问题计算慢,收敛难的问题,揭示了摩擦副表面织构作用机理。基于该算法,为卡特皮勒高压柱塞泵的表面织构设计提供了具体方案并被采纳,产品平均摩擦损失降低5%,得到了摩擦学权威专家、美国西北大学王茜教授的高度评价。
【教育教学】
(1)承担本科生课程三门和研究生课程一门,积极探索教学改革,挖掘课程思政元素,获批校级教改项目一项。在《工程摩擦学概论》课程中通过混合润滑课程导论、混合润滑的发展历程、活塞环的混合润滑分析三个教学设计,将家国情怀与大国工匠精神培养-工程伦理与学术道德教育-辩证思维与数学思想应用有机结合,思政教育点丰富,同时与知识点结合自然,增强了课堂思政教育的亲和力。同时在课堂中大量融入团队在低速机工程、中高速机专项、海军预研等项目中开展的工作、团队首席科学家朱东教授从事科学研究的故事、授课教师在混合润滑理论发源地美国西北大学留学期间的见闻等内容,并综合运用教学道具、PPT讲解、师生互动等方式,拉近了与学生之间的距离,也大大增强了课程讲解的故事性,提高了课堂的活跃度与趣味性,一定程度上激发了学生的学习兴趣。
(2)结合轮机工程专业特色,围绕双碳战略、节能减排、绿色船舶等重点方向,指导学生参与创新创业竞赛,探究本-研学生“贯通式”培养模式。指导本科生参加各级科技创新竞赛,获得全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛等国家级奖励3项,黑龙江省知识产权杯竞赛省级奖励1项,国家级立项1项,省级立项1项,校级奖励10余项。
(3)近三年,协助指导博士、指导硕士生以及指导本科生14余名,在活塞组件动力学与摩擦学耦合研究、考虑摩擦化学反应的边界润滑机理研究、考虑材料组织结构的摩擦副磨损机理研究等方面指导学生开展课题研究,学生累计发表SCI等高水平论文20余篇,国际会议宣讲5人,获得“全国能源动力类专业百篇优秀本科毕业论文(设计)”指导教师,哈尔滨工程大学“优秀班主任”、“创新创业优秀指导教师”、“思想政治工作先进个人”。
代表成果
(1)Ma Xuan, Q. Jane Wang*, Lu Xiqun*, Mehta Viral S. A Transient Hydrodynamic Lubrication Model for Piston/Cylinder Interface of Variable Length. Tribology International, 2018, 118, pp. 227-239.
(2)Ma Xuan; Wang Q Jane; Lu Xiqun; Mehta Viral S ; Piston surface design to improve the lubrication performance of a swash plate pump, Tribology International, 2019, 132: 275-285
(3)Jiao Bowen, Ma Xuan, Wang Yongqiang, Lyu Xiuyi, Li Tongyang, Liu Zhigang. A fluid-structure coupled transient mixed lubrication model for piston ring lubrication property analysis with CMFF method. International Journal of Mechanical Sciences. 2023, 252: 108377.
(4)Jiao Bowen, Li Tongyang, Ma Xuan, Wang Chuanjuan, Lu Xiqun, Liu Zhigang. Lubrication analysis of the piston ring of a two-stroke marine diesel engine considering thermal effects. Engineering Failure Analysis, 2021, 129:105659.
(5)Lyu Xiuyi; Bowen Jiao; Xiqun Lu; Dequan Zou; Xuan Ma; Anne Neville ; A statistical piston ring lubrication model considering the tribofilm and its effect of two-stroke marine engines,Tribology International, 2023, 177: 107996
(6)焦博文, 张涛, 马旋, 吕修颐, 刘志刚. 活塞环周向张力仿真计算及实验验证方法研究[J]. 内燃机学报, 2023,(05):473-479.
(7)马旋, 焦博文, 卢熙群, 李玩幽, 李彤阳, 吕修颐, 何山, 孟祥旭. 往复设备缸套摩擦力对轴系扭振影响的监测方法. ZL201910284798.X
(8)马旋, 孟祥旭, 卢熙群, 李彤阳, 焦博文, 孙文, 王永强. 一种沟槽-凹坑组合式织构的轴向柱塞泵柱塞, ZL202010204323.8.
(9)马旋, 孟祥旭, 卢熙群, 李彤阳, 焦博文, 孙文, 王永强. 一种阶梯式多重沟槽的轴向柱塞泵柱塞, ZL202010204324.2.
(10)焦博文, 卢熙群, 马旋, 李彤阳, 孟祥旭, 何山, 刘志刚. 模拟服役状态下高强化活塞环缸套摩擦学特性的试验方法. ZL201910925056.0
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