耿海鹏 副教授 博导
Welcome - 耿 海鹏
以高速、超高速转子轴承系统为研究对象,以永磁同步电机-发电机为应用背景,对弹性箔片气体轴承-高速转子系统的关键设计理论、实验测试、系统集成方法进行了深入研究,掌握了弹性箔片空气轴承和高速永磁同步电机设计、制造实验等核心技术,这些成果在军工、能源、环境治理和化工等领域有广泛的应用前景。在IMECHE PART C、PART J、机械工程学报等国内外期刊上发表学术论文30余篇(其中,SCI/EI收录20余篇);合作出版专著1部;国家发明专利26项;近年来主持和参加包括自然科学基金面上/重点项目、工信部高技术船舶项目、973项目、863重大/重点项目、企业和研究所横向项目等的各类科研项目20余项(主持10余项)。合作单位有中船重工、航天科技、中科院、中航集团、上海汽车集团、东方电气等单位。所在团队已经研制出工业级弹性箔片气体轴承、高速永磁同步电机,掌握了弹性箔片气体轴承、高速永磁同步电机、风机和压缩机系统集成技术。团队先期已经投入2000万元建设拥有五轴加工中心、7Tesla永磁同步电机充磁设备、1200摄氏度高温真空炉、动平衡机、高温高速破坏实验台、水力测功机、高速涡轮测试台和高压气源系统,建立了从设计、制造到测试的环境,目前已经研制出1kW~200kW弹性箔片气体轴承支承的电机。
主持项目:
1、973子项目、2013CB03570401、高温叶片疲劳性能实验研究、2013/01-2017/12、主持。
2、工信部装函[2017]614号,船舶热能发电系统关键技术及示范应用,2018/01-2021/12,交大方主持
3、上海汽车工业科技发展基金会项目,车载燃料电池高速空气压缩机关键技术研究(1709),2017/09-2019/07,在研、主持。
4.、xxxx,气浮轴承转子系统研制,2018/03-2018/12,在研、主持。
5、陕西省工业攻关项目:车用燃料电池超高速空气压缩机关键技术研究,项目号:2012k09-19(2012.01-2013.12).
6、主持中船重工七〇五研究所“燃气涡轮机高速轴承及机械密封试验”横向项目(2011.12-2012.10).
7、主持中船重工七〇五研究所“燃气涡轮机高速转子动平衡实验”横向项目(2012.12-2013.04).
8、中科院高能物理研究所,“高速电机定制”,横向项目(2018.11-2019.05).
骨干成员参与项目:
1、 国家863计划能源技术领域燃气轮机重大专项:100kW级微型燃气轮机及其供能系统,项目编号:2007AA050501
论文:
1、Geng Haipeng ,Ding CunHua,etc,Numerical simulation of mechanical properties of nickel base casting superalloy with the mesoscale finite element method,Materials Research Innovations,2015,19:794-798(SCI:CJ3JT)
2、林浩,耿海鹏,周西锋.重型燃气轮机叶片离心载荷下应力特性的研究[J].机械工程学报 , 2017 , 53 (22) :212-218 (通讯作者)
3、Sheng Feng, Haipeng Geng, Bo Zhang, Lihua Yang,Lie Yu. Axial stiffness of a rotating trunnion joint. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science,Oct 15,2015,Volume 229, Issue 16,pages:2846-2853. 7(SCI:CU1WJ) (通讯作者)
4、Yang B, Geng H, Zhou J, et al. Dynamic characteristics of hybrid foil-magnetic bearings(HFMBS) concerning eccentricity effect[J]: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, ,52:271-279(SCI: EH7PV)(通讯作者)
5、Cheng WJ, Geng HP, Sun YH, et al. Thermoanalysis of the permanent magnet rotor of the microturbine generator[J]. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics,2014,45:201-209 (SCI: AN2QE; EI: 20144000079217). (通讯作者)
6、Geng Haipeng,Qi Shemiao,Yu Lie .NUMERICAL CALCULATION OF THE STRUCTURAL STIFFNESS OF GAS FOIL BEARINGS. Proceedings of ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air ,GT2010, June 14-18, 2010, Glasgow, UK. Paper No: GT2010-22954.(EI: 20114814562040).
7、Geng H P,Qi S M,Yu L,Wang T J.The finite element simulation of the multi-leaf foil journal bearings with large assembly preload.Proceedings of the 2009 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation(ICMA 2009):3739~3744.August 9-12,2009,Changchun,China.(EI:20100912743500)
8、Sheng Feng,Haipeng Geng,Baisong Yang.Exact Solution of Radial Displacement and Stress of Rotating Elastic Interference Fits. Proceedings of ASME Turbo Expo 2013 ,GT2013,June 3-7, 2013, San Antonio, Texas, USA,GT2013-94270. (通讯作者)
9、 Geng H P,Qi S M,Yu L.Study on numerical solution of the contact mechanics in gas foil bearings.Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation(ICMA 2010):1376~1380.August 4-7,2010,Xi’an,China.(通讯作者,Ei: 20104813423847)
10、Baisong Yang, Haipeng Geng, Mingjian Lu, and Lie Yu.Strength Analysis of Disc Rotor Heavy-duty Gas Turbine Considering Bolt Pretension Load. The 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation 2010,4-7 Aug. Page(s):723–728(通讯作者,EI: 20104813423827).
11、程文杰,耿海鹏,冯圣,虞烈.高速永磁同步电机转子强度分析.中国电机工程学报,Vol.32 No.27 Sep.25, 2012,p87-p93. (通讯作者)
12、Mingjian Lu, Haipeng Geng and Baisong Yang,Lie Yu. Finite Element Method for Disc-Rotor Dynamic Characteristics Analysis of Gas Turbine Rotor Considering Contact Effects and Rod Preload. The 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation .2010,4-7 Aug. Page(s):1179–1183(通讯作者,EI: 20104813423582).
13、Qi Shemiao, Y. S. Ho, Geng Haipeng,Yu Lie. THEORETICAL PREDICTION OF THE LIFT-OFF SPEED IN AERODYNAMIC COMPLIANT FOIL JOURNAL BEARINGS. Proceedings of ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air ,GT2010, June 14-18, 2010, Glasgow, UK. Paper No: GT2010-23267(EI: 20114814562055).
14、Duan Wenbo,Geng Haipeng,Yang Baisong,Sun Yanhua,Yu Lie. Numerical and Experimental Investigation of Bump Foil Forming Process for Foil Air Bearings. Advanced Materials Research, v 204-210, p 2103-2108, 2011, Advanced Research on Industry, Information System and Material Engineering(通讯作者,EI:20111213782778)
15、Qi S M,Ho Y S,Geng H P,Yu L.A theoretical study on the influence of frequency on the dynamic characteristics of air film.Key Engineering Materials,2011,462-463:1230~1237.(EI:20110513640336)
16、Mingjian Lu, Haipeng Geng,Lie Yu. Calculation and experimental study of fastening for disc-rotor. Applied Mechanics and Materials, Vol.120(2012), pp.354-359. (通讯作者,EI:20114714534184)
17、耿海鹏,戚社苗,郭海刚等.弹流润滑问题求解软件框架的构建[J].润滑与密封,2006(2):42-45.(EI 收录,检索号:06199868285)
18、耿海鹏,戚社苗,虞烈.有大预紧效应的多叶径向箔片轴承的分析[J].航空动力学报,2006,21(3):569-574.(EI 收录,检索号:063410082302)
19、戚社苗,耿海鹏,郭海刚,虞烈等.弹性箔片动压气体推力轴承承载性能研究[J].润滑与密封,2006(5):1-4.(EI 收录,检索号:062910014276)
20、戚社苗,耿海鹏,虞烈.动压气体轴承性能计算方法研究[J].机械强度,2006,28(3):369-373.(EI 收录,检索号:06279980795)
21、戚社苗,耿海鹏,虞烈.扰动频率对动压气体轴承动态刚度和动态阻尼系数的影响[J].西安交通大学学报,2006,40(3):270-274.(EI 收录,检索号:06209882180)
22、戚社苗,耿海鹏,虞烈.动压气体轴承的动态刚度和动态阻尼系数[J].机械工程学报,2007,43(5):91-98.
23、Yu L,Qi S M,Geng H P.A generalized solution of elasto-aerodynamic lubrication for aerodynamic compliant foil bearings[J].Science in China,Series E,2005,48(4):414-429.(SCI 收录,检索号:964FT)
24、李昊,耿海鹏,孙岩桦等.拱箔成型工艺对箔片轴承性能影响的仿真分析[J].西安交通大学学报,2019,53(04):9-14. (EI 收录)
25、李昊,耿海鹏,孙岩桦等.箔片安装位置对气体轴承性能影响的仿真分析[J].西安交通大学学报,2019,53(03):81-87. (EI 收录)
26、Lin Hao ,Geng Haipeng ,Du Tingchen ,etc,Analysis of high speed permanent magnet synchronous motor rotor supported by air foil bearings,International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics,2019,59(2):755- 764(SCI:HQ2XU)(通讯作者)
27、Hao Lin,Haipeng Geng,Yanyan Zhang ,etc,Fatigue Strength and Life Prediction of a MAR-M247 Nickel-Base Superalloy Gas Turbine Blade with Multiple Carbide Inclusions,Strength of Materials ,2019,51:103-112 (SCI检索)(通讯作者)
28、 Feng Sheng, Haipeng Geng , Bo Zhang.Testing of a 100 kW oil-free high-speed permanent-magnet synchronous motor.International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics,2019,59(2):775- 783(SCI检索)(通讯作者)
29、Geng H P,Zhou XiFengetc. Design and simulation of gas turbine blade fatigue testing rig driven by electric magnet ,IEEE International Conference on Mechatronics and Automation .2017,6-9 Aug. Page(s):1179–1183,2017,Takamatsu, Japan.
31、张岩岩;周健;耿海鹏;徐祥铭;程文杰;虞烈.两极平行充磁环形永磁体磁场解析计算[J].2019,47(01):8-11.(通讯作者)
32、Lv H, Geng H, Zhou J, et al. Structure design and optimization of thrust magnetic bearing for the high-speed motor[C], 2017: 805-809.IEEE International Conference on Mechatronics and Automation .2017,6-9 Aug.Takamatsu, Japan.
33、Lv H, Geng H, Zhou J, et al. Design and Cogging Torque Analysis of Permanent Magnet Synchronous Motor for Vehicular Fuel Cell Air Compressor[C], 115-120.IEEE International Conference on Mechatronics and Automation .2018,6-9 Aug.TianJin, China.
专利:
1) 专利号:ZL 2011 1 0258998.1。一种电机驱动高速离心式空气压缩机的冷却结构。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、程文杰、虞烈、徐国徽授权日:2013.02.27.
2) 专利号:ZL 2012 1 0480490.0。一种高速齿轮箱用机械振动信号减振滤波装置。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、高宇飞、杨柏松、虞烈、冯圣授权日:2014.07.02.
3) 专利号:ZL 2010 1 0191600.2。一种带滚动摩擦副的弹性箔片气体推力轴承性能测试台。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏;杨柏松;段文博;戚社苗;虞烈;孙岩桦 授权日:2012.05.23.
4) 专利号:ZL 2010 1 0249246.4。一种用于弹性箔片气体轴承底层拱箔的加工模具。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、段文博、杨柏松、戚社苗、虞烈、孙岩桦授权日:2012.05.09.
5)专利号:ZL 2013 1 0468302.7。一种高速无油轴承转子系统用阻尼器。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、杨柏松、刘俊里、高宇飞、申振、虞烈授权日:2015.06.03.
6)专利号:ZL 2013 1 0130864.0。一种用于弹性箔片气体轴承顶层箔片的可保压冷加工模具。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、段文博、刘俊里、戚社苗、尚亚坤、虞烈。授权日:2015.04。
7)专利号: ZL 2012 1 0479570.4。一种高速直驱地热发电系统。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、高宇飞、杨柏松、虞烈、冯圣。授权日:2015.04.15。
8)专利号:ZL 2013 1 0237417.5。一种用螺栓固定和调整预紧的弹性箔片气体轴承。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、杨柏松、刘俊里、高宇飞、申振、虞烈授权日:2015.06.03.
9)专利号:ZL 2013 1 0541653.6。一种测试涂层寿命的高加速应力筛选装置。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、刘俊里、高宇飞、申振、虞烈授权日:2015.06.03.
10) 专利号:ZL 2014 1 0605933.3。一种涡轮叶片的高温高周复合疲劳试验台。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、周西锋、卢明剑、虞烈授权日:2016.08.17.
11) 专利号:ZL 2009 1 0218916.3。一种用于弹性箔片气体推力轴承波箔加工的组合式模具。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、杨柏松、戚社苗、段文博、孙岩桦、虞烈授权日:2012.01.11.
12) 专利号:ZL 2010 1 0224727.X。一种用于盘式周向多根拉杆转子的拉杆液压预紧装置。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、卢明剑、戚社苗、虞烈、徐国徽授权日:2011.12.07.
13) 专利号:ZL 2013 1 0161277.8。一种弹性箔片气体径向轴承的支撑拱箔的挤压弯曲模具。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、杨柏松、刘俊里、戚社苗、孙岩桦、虞烈、高宇飞、尚亚坤授权日:2015.08.05.
14) 专利号:ZL 2013 1 0210309.9。一种花键齿拉杆组合转子高速直驱压缩机机构。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、杨柏松、刘俊里、高宇飞、戚社苗、虞烈授权日:2015.08.26.
15) 专利号:ZL 2013 1 0173425.8。一种预紧可调的弹性箔片气体轴承。申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、杨柏松、刘俊里、高宇飞、戚社苗、虞烈、丁春华、尚亚坤授权日:2015.08.05.
16)专利号:ZL 201810130066.0.一种 可控形控性的弹性箔片轴承顶层箔片热处理工装、申请人,西安交通大学;发明人:耿海鹏、李昊.授权日:2019.03.05.
软件著作权:
基于模型驱动的滑动轴承设计分析软件,2017年12月1日,完成人:耿海鹏、李昊、唐思训
专著:
虞烈,戚社苗,耿海鹏著,可压缩气体润滑与弹性箔片气体轴承技术.科学出版社.2011年8月,
已取得成果:
1.攻克弹性箔片空气轴承生产制造技术,并已经形成产品级的弹性箔片气体轴承制造能力
2.掌握高速永磁同步电机的设计及制造技术,并具有制造产品级的永磁同步电机能力。
3.研制出30kW~150kW污水处理风机,正在和相关企业洽谈产业化事宜。
4.正在为上海汽车集团研制10kW、100000转的弹性箔片空气轴承支承的高速无油润滑空气压缩机,已经成功试运行。