曹流讲师

时间：[2018-04-12]  来源：

曹流 职称：讲师 学位：博士 邮箱：caoliu@gzhu.edu.cn 个人主页：https://caoliu0909.github.io/

一、教育及工作经历：

(1) 2018.06-至今：广州大学，机械与电气工程学院，系统流变学研究所，讲师

(2) 2015.09-2018.06：华中科技大学，材料加工工程，博士，导师：廖敦明 教授

(3) 2013.09-2015.06：华中科技大学，材料工程，硕士，导师：廖敦明 教授

(4) 2009.09-2013.06：华中科技大学，材料成型及控制工程，学士

二、研究方向：流变学与金属增材制造(3D打印)的交叉融合

增材制造，又称3D打印，是国家发展战略层面上的关键核心技术，已成为世界各国竞相抢占的技术制高点。《中国制造2025》明确指出，增材制造正引领着制造方式的革新，正在加速促进我国制造业的转型升级。随着航空航天、汽车工业等领域对结构轻量化、功能一体化的强劲需求，金属增材制造技术已表现出巨大的应用潜力。然而，当前增材制造技术严重依赖于大量试错试验来确定合适工艺参数，缺乏对金属增材制造成形过程机理的深入认识。 流变学作为研究物质流动与变形规律的科学，近年来，其已在金属材料成形领域得到越来越多的重视。流变学理论综合考虑时间、温度等因素，将高温蠕变、应力松弛与黏-弹-塑性流动及变形有机地结合起来，对于研究金属材料成形过程具有普适性和优越性，已成为国际上构建金属材料本构模型的发展方向与趋势。流变学本构模型弱化了液体与固体的界限，使得其既适用于金属材料的液态成形，又适用于金属材料的固态成形，更适用于描述金属增材制造(3D打印)过程中材料的流动、凝固与变形规律。曹流讲师致力于从系统流变学的角度揭示金属增材制造过程中材料的流动、凝固与变形规律，进而有效地调控金属增材制件的微观结构与宏观性能。

三、主持及参与的科研项目：

(1) 2019.10-2022.09：作为项目负责人，主持广东省自然科学基金面上项目“金属模具激光选区熔化成型过程中孔隙缺陷演化机理及数值模拟研究”(No. 2019A1515012040)。主要研究内容为：揭示各物理因素和无量纲参数对金属模具SLM制件孔隙缺陷的作用机理，探明工艺参数对孔隙缺陷的影响规律。

(2) 2021.04-2023.03：作为项目负责人，主持广州市基础与应用基础研究项目“激光选区熔化镍合金介观熔池动力学与微观组织演化多尺度模拟研究”。主要内容为：揭示镍合金SLM凝固过程中外延结晶、竞争生长、CET转变、晶粒重熔、晶粒粗化以及析出相随时间的演化机制，为构建孔隙缺陷及微观组织与镍合金SLM制件质量的内在联系提供科学指导。

(3) 2014.09-2018.03：作为项目技术骨干，负责课题组自筹课题“铸造充型过程数值模拟研究”。主要研究内容为：研究相关理论及算法，采用两相流模型计算铸造充型过程，并提出相应判据模型用于预测铸造充型过程缺陷(如浇不足、冷隔、氧化夹渣等)。

(4) 2016.07-2017.09：作为项目技术骨干，负责与路达(厦门)有限公司合作的横向课题“CAE铸造有限元模拟研究中心”。主要研究内容为：进行理论培训、生产调研、软件培训、建立物性参数库、解决实际生产问题等工作，并取得了较好的应用效果(模拟手段指导实际生产)。

(5) 2013.09-2014.08：作为项目技术骨干，负责与北京航空材料研究院合作的装备预研基金课题“超气冷单晶叶片LMC定向凝固过程模拟与缺陷控制”。主要研究内容为：进行超气冷单晶叶片HRS及LMC定向凝固工艺模拟，优化相关工艺，并提出换热模型用于处理型壳与液态金属冷却液的换热。

四、代表性学术论文：

(1) 曹流, 孟瑞繁, 张沁丹, 张珞. 金属增材制造条件下二元合金三维微观组织的相场法-有限元法预测, 铸造, 2023, 72(4): 365-374.

(2) Liu Cao. Numerical investigation on molten pool dynamics during multi-laser array powder bed fusion process[J]. Metallurgical and Materials Transactions A, 2021, 52: 211-227.（SCI）

(3) Liu Cao. Wei Guan. Simulation and analysis of LPBF multi-layer single-track forming process under different particle size distributions[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2021, DOI: 10.1007/s00170-021-06987-7.（SCI）

(4) Liu Cao. Mesoscopic-scale numerical investigation including the influence of scanning strategy on selective laser melting process[J]. Computational Materials Science, 2021, 189: 110263.（SCI）

(5) Liu Cao. Mesoscopic-Scale Numerical Investigation Including the Influence of Process Parameters on LPBF Multi-Layer Multi-Path Formation[J]. Computer Modeling in Engineering & Sciences, 2021, 126(1): 5-23.（SCI）

(6) Liu Cao. Mesoscopic-scale Numerical Simulation including the Influence of Process Parameters on SLM Single-layer Multi-pass Formation[J]. Metallurgical and Materials Transactions A, 2020, 51: 4130-4145.（SCI）

(7) Liu Cao. Workpiece-scale numerical simulations of SLM molten pool dynamic behavior of 316L stainless steel[J]. Computers and Mathematics with Applications, 2020, 10.1016/j.camwa.2020.04.020.（SCI）

(8) Liu Cao. Mesoscopic-scale simulation of pore evolution during laser powder bed fusion process[J]. Computational Materials Science, 2020, 179: 109686.（SCI）

(9) Liu Cao. Study on the numerical simulation of laying powder for selective laser melting process[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2019, 105: 2253-2269.（SCI）

(10) Liu Cao. Numerical simulation of the impact of laying powder on selective laser melting single-pass formation[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019, 141: 1036-1048.（SCI）

(11) Liu Cao, Xuefeng Yuan. Study on the Numerical Simulation of the SLM Molten Pool Dynamic Behavior of a Nickel-Based Superalloy on the Workpiece Scale[J]. Materials, 2019, 12: 2272.（SCI）

(12) Liu Cao, Fei Sun, Tao Chen, Yulong Tang, Dunming Liao. Quantitative prediction of oxide inclusion defects inside the casting and on the walls during cast-filling processes[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2018, 119: 614-623.（SCI）

(13) Liu Cao, Dunming Liao, Yuzhang Lu, Tao Chen. Heat transfer model of directional solidification by LMC process for superalloy casting based on finite element method[J]. Metallurgical and Materials Transactions A, 2016, 47(9): 4640-4647.（SCI）

(14) Liu Cao, Dunming Liao, Fei Sun, Tao Chen, Zihao Teng, Yulong Tang. Prediction of gas entrapment defects during zinc alloy high-pressure die casting based on gas-liquid multiphase flow model[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, 94(1): 807-815.（SCI）

(15) Liu Cao, Dunming Liao, Fei Sun, Tao Chen. Numerical simulation of cold-lap defects during casting filling process[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2018, 97: 2419-2430.（SCI）

(16) Dunming Liao, Liu Cao, Tao Chen, Fei Sun, Yongzhen Jia, Zihao Teng, Yulong Tang. Radiation heat transfer model for complex superalloy turbine blade in directional solidification process based on finite element method[J]. China Foundry, 2016, 13(2): 123-132.（SCI）

(17) 曹流, 孙飞, 陈涛, 滕子浩, 唐玉龙, 廖敦明. 铸造充型过程中液固转变影响流动行为的数值计算[J]. 金属学报, 2017, 53(11): 1521-1531.（SCI）

(18) 廖敦明, 曹流, 孙飞, 陈涛. 铸造宏观过程数值模拟技术的研究现状与展望[J]. 金属学报, 2017, 54(2): 161-173.（SCI）

(19) 曹流, 廖敦明, 胡柏乐, 张影, 陈涛. 铸造充型过程中浇不足缺陷的数值计算研究[J]. 铸造, 2018, 67(6): 487-491.（中文核心）

(20) 曹流, 廖敦明, 周聪, 陈涛, 庞盛永, 周建新. 基于有限元法的多材质铸造温度场模拟软件开发[J]. 特种铸造及有色合金, 2015, 35(11): 1163-1166.（中文核心）

(21) 曹流, 廖敦明, 曹腊梅, 谷怀鹏, 陈涛, 庞盛永. 基于有限元法的熔模铸造过程温度场模拟软件自主开发[J]. 铸造, 2014, 63(12): 1235-1240.（中文核心）

五、教学：

(1) 2020年~2021年第二学期：《工程材料与加工成型》，学时：32

(2) 2020年~2021年第二学期：《工程传热学》，学时：32

(3) 2020年~2021年第一学期：《机器人智能化技术》，学时：40