姓名： 霍冠英




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邮箱： gyhuo@buaa.edu.cn


个人简介
霍冠英，男，博士，北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院助理研究员，加拿大卡尔加里大学访问。参与多项国家级课题，作为骨干成员参与国家自然科学基金重大项目“基于流线场共轭映射的复杂曲面高精度数控加工新方法”及科技部重点研发专项“减阻功能微纳结构制造新方法”。曾获全国大学生数学竞赛数学类一等奖(全国共15名)，教育部博士研究生国家奖学金，北京市优秀毕业生等。目前的研究方向包括面向产品功能性的复杂曲面数字化设计与加工技术、基于视觉的机械臂自动控制技术。当前在国际一流期刊共发表论文10余篇，拥有国家发明专利7项，软件著作权2项。
研究方向
复杂曲面设计与制造，复杂系统
代表性成果一
提出了基于极限流场保向共轭映射的复杂曲面刀具加工轨迹规划新方法：
针对复杂曲面的面向功能性的加工问题，建立了基于极限流场保向共轭的流线型加工轨迹规划理论。该方法的思路来源于气动曲面上减阻结构的设计：当自由曲面外流场方向与曲面上的沟槽方向一致时，流体经过曲面损失的系统能量会减少。该工作在微分动力系统、流场计算、计算机辅助设计、计算机辅助制造等学科交叉融合的环境下，系统性地开展了复杂曲面流线场的保向共轭理论与线性化方法的研究，建立了基于极限流场保向共轭的流线型加工轨迹规划理论，提出了空间数据去噪拟合、方向场保向共轭、流线场系统线性化等系列创新性方法，突破了刀路规划中的流线型进给方向生成、自适应加工精度控制等关键技术，设计并组织了基于流线场原理的典型气动曲面加工验证与性能测试实验，形成了理论-方法-技术-实证的一体化研究链条体系，为流线场思想在数控加工领域的应用提供了理论指导、方法支撑与技术新途径。
相关理论成果发表在SCI期刊《International Journal of Precision Engineering and Manufacturing》（G. Huo, X. Jiang, C. Su, Z. Lu, Y. Sun, Z. Zheng, D. Xue, CNC tool path generation for freeform surface machining based on preferred feed direction field, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2019, 20: 777-790），获得了期刊主编和审稿人的高度评价。审稿人认为：“Compared with similar methods previously developed, the method offers a better match between the tool paths and the preferred feed directions on the machined surface. The computational efficiency is also improved”。特别地，该成果作为国家自然科学基金重大项目“基于流线场共轭映射的复杂曲面高精度数控加工新方法”的主要工作，在项目结题答辩时被作为核心成果展出，获得了项目评审专家的高度评价。在基金委重大项目结题评审意见中，专家组给出了对该工作的评价：“项目组针对复杂曲面类零件高效高精度数控加工，提出了一种全新的系统解决方案。该方案具有原理上的创新性和工程上的可行性，从加工角度对气动曲面性能提升提供了新的科学思路和加工方法”。该项目结题时专家组评审结果为特优。



代表性成果二
构建了基于输入输出空间非线性程度与Kriging插值模型的复杂产品外形优化算法一般框架：
针对复杂曲面的面向功能性的优化设计问题，我们建立了基于序列采样与替代模型的复杂曲面外形优化算法一般框架。基于系统输入输出空间非线性程度设计实验数据。这里输入为复杂曲面外形的待优化参数，输出为作为优化目标的功能性指标。在此基础上，采用Kriging插值技术建立自适应型的替代模型，从而提出面向复杂产品功能性的曲面外形优化算法一般框架。通过几个典型的测试函数以及工程实例与其他经典算法作了比较，对比结果可以证明：我们的序列采样算法具有很好的采样效率，建立的替代模型对原系统具有很好的逼近效果且利于求解系统的最优设计点。
相关理论成果已被SCI期刊《Engineering Computations》接收（G. Huo, X. Jiang, Z. ZhengD. Xue, A sequential sampling method for adaptive meta-modeling using data with high-nonlinear relation between input and output parameters, Engineering Computations, Accepted）。