办公室：焊接馆308室

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E-mail: scjxqy@tsinghua.edu.cn
http://learn.tsinghua.edu.cn:8080//homepage/Qingyan_Chn.htm
专业特长：集成计算材料工程(ICME)，铸造成形过程数值模拟，高温合金叶片定向凝固技术，材料加工/铸造/金属凝固，铸造新材料/新工艺
基本状况

清华大学材料学院教授、博士生导师，航空发动机热端部件制造技术研究中心副主任。先后主持和参与国家科技重大专项、863计划、国家973计划、国防973计划、国家自然科学基金、欧盟第七框架中欧国际合作等30多个科研项目，在材料加工方向重要期刊上发表学术论文100多篇，主参编专著5部，JMST、JMPT、Comp Mater Sci、Rare Metals、金属学报、清华大学学报、中国稀土学报、稀有金属等杂志审稿人，Journal of Applied Mechanical Engineering编委，第九届特种铸造及有色合金技术委员会委员，NSFC、863、山东省自然科学基金及基金等评审人，机械工程学会、铸造学会、中国材料学会、金属学会会员，主讲“材料加工工艺”、“航空航天材料”、“材料加工专业英语”及“现代材料工艺学”等本科生和研究生课程。
教学状况

全校本科生选修课“航空航天材料及其应用基础”(32学时，春、秋季，2005年起，隔年)
本科生选修课“材料加工专业英语”(32学时，秋季，2010年起)
本科生必修课“材料加工工艺”（国家精品课，液态金属成形部分，24学时，秋季，2013年起）
研究生学位课“现代材料工艺学”(48学时，春季，2005年起)



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教育背景



工作履历



研究领域



研究概况



奖励与荣誉



学术成果


1995--1998，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，博士生/工学博士
1992--1995, 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，硕士生/工学硕士
1988--1992, 哈尔滨工业大学金属材料及工艺系，本科生/学士



2008—2009 Worcester Polytechnic Institute, 访问、Research Scientist
2007.09—11 IHI, Japan. Senior Research Scientist
2009—今 清华大学，博士生导师
2000—今 清华大学，副教授、教授
1998—2000 清华大学机械工程系，博士后/助研



集成计算材料工程（ICME, Integrated Computational Materials Engineering）
材料铸造成形过程的数值模拟（建模与仿真）
航空发动机高温合金涡轮叶片定向凝固多尺度、全流程建模与仿真
铝、镁合金凝固组织的数值模拟
铸造新材料与新工艺



主要项目
1.国家自然科学基金：镍基高温合金涡轮叶片定向凝固过程中热-力-位移模拟与尺寸精度控制，2014-2017
2.国家自然科学基金：定向凝固单晶涡轮叶片的再结晶数值模拟，2012-2015
3.中欧航空国际合作、欧盟第七框架：钛合金铸件铸造过程计算机模拟和工艺优化研究，2010-2014
4.国家科技重大专项：高温合金叶片的定向凝固过程数值模拟，2009-2012
5.科技部863计划：航空发动机定向凝固叶片成形工艺过程的建模仿真与优化，2007-2010
6.国家自然科学基金：定向凝固高温合金单晶叶片微观组织模拟与杂晶形成的预测，2005-2007
7.国家973计划：难加工航空零件的数字化制造，2011-2015
8.国家973计划：数字化制造的基础研究（先进成形制造过程多尺度数字仿真与优化），2005-2010
9.铁道部基金：吸声减震材料多孔铝合金的连续制备技术与形成机理研究，2005-2007
10.铁道部项目：CRH3铝合金枕梁研制与开发，2009-2012
11.高温合金三联铸造叶片的计算机模拟仿真与工艺优化（北京航空材料研究院），2008
12.铸铝工装的仿真设计、冷却水量控制（包头铝业股份公司），2005-2007
13.高品质Al-Ti-B-RE中间合金的研制（包头铝业集团），2004-2005
14.喷射共沉积高强铝基复合材料制备（兵器工业五二所），2005-2006
15.Prediction of microstructure of directional solidification castings，IHI Corporation, Japan，2005-2008
16.数字化铸造技术与质量控制平台的研发（浙江圣固铸造公司），2006-2011



清华大学教学成果二等奖（2012年）
清华大学先进工作者（2012年度）
清华大学先进集体（2012年度）
清华大学机械系先进工作者（2012年）
清华大学-横山亮次优秀论文奖（2012年）
清华大学机械系公共服务贡献单项奖（2009、2011年）
金属学报（中、英文版）优秀审稿人、优秀论文（2009年）
中国科协期刊优秀论文二等奖（2008年）
SRT优秀指导教师二等奖二项（2003、2005年）
第十一届全国优秀科技图书奖（2003年）
北京市科技进步二等奖（2002年）
清华大学科技成果推广应用效益显著奖（2002年）
中国机械工程学会第二届“三峰杯”铸造专业优秀论文银奖（2000年）
哈尔滨工业大学优秀本科、硕士、博士毕业生称号（1992、1995、1998年）



发明专利
授权发明专利：
1. 铝钛硼稀土细化剂及其制备方法，ZL6.2
2. 单晶叶片生产的自适应变速抽拉仿真方法，ZL6.3
3. 定向凝固叶片生产的自适应变速抽拉仿真方法. ZL5.X
4. 活块失位欠位锁定装置. 发明专利，ZL4.1
计算机软件著作权登记：
1. 高温合金叶片定向凝固宏/微观模拟软件，2009SRBJ5040
2. 高温合金铸件液态金属冷却凝固过程数值模拟与分析软件，2013R11S005042
主要出版物
1.许庆彦，柳百成. 铸造合金的凝固组织模拟. 科学出版社 (2012年8月获中科院出版基金资助，正在出版中)
2.熊守美, 许庆彦, 康进武. 铸造过程模拟仿真技术. 北京机械工业出版社, 2004. 9(负责第4、8章、第2、7章的部分内容)
3.熊守美, 荆涛, 许庆彦, 康进武. 中国材料工程大典第19卷：材料铸造成形工程(下); 第6篇：铸造成形CAD/CAE. 北京: 化学工业出版社, 2006. 1 (负责第5章)
4.Qingyan Xu, Hang Zhang, Xiang Qi, Baicheng Liu. Multiscale Modeling and Simulation of Directional Solidification Process of Turbine Blade Casting with MCA Method. Metallurgical and Materials Transactions B, 2013, 1-7 DOI 10.1007/s11663-013-9909-6
5.SHI Yu-feng, XU Qing-yan, LIU Bai-cheng. Simulation and experimental validation of three-dimensional dendrite growth. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 2012, 22(11): 2756?2761
6.Xu Qingyan, Liu Baicheng, Pan Dong, Yu Jing. Progress on modeling and simulation of directional solidification of superalloy turbine blade casting. China Foundry, 2012, 9(1): 68-77
7.ZHANG Hang, XU Qingyan, TANG Ning, PAN Dong, LIU Baicheng. Numerical Simulation of Microstructure Evolution during Directional Solidification Process in DS Turbine Blades. SCIENCE CHINA: Technological Sciences 2011, 54(12): 3191-3202
8.B.C. Liu, Q.Y. Xu. Microstructure modelling and simulation of shaped casting with MCA method. International Journal of Cast Metals Research, 2011, 24(3-4): 139-143
9.Baicheng Liu, Qingyan Xu, Tao Jing, et al. advances in Multi-scale Modeling of solidification and Casting processes. JOM, 2011, 63(4): 19-25
10.PAN Dong, XU QingYan & LIU BaiCheng. Three dimensional microstructure simulation of Ni-based superalloy investment castings. SCIENCE CHINA: Physics, Mechanics & Astronomy, 2011, 54 (5): 851-855
11.Dong Pan, Qingyan Xu, Baicheng Liu. Numerical Simulation of Grain Selection Behavior of Single Crystal Ni3Al Based Superalloy Casting Materials Science Forum Vols. 654-656 (2010) pp 1482-1485
12.Pan Dong, Xu Qingyan, Liu Baicheng. Modeling of Grain Selection during Directional Solidification of Superalloy Single Crystal Turbine Blade Casting. JOM, 2010, 62(5): 39-43
13.Dong Pan, Qingyan Xu, Baicheng Liu. Modeling of Microstructure Evolution in Directional Solidification of Ni-Based Superalloy Turbine Blade. Advanced Materials Research Vols. 97-101 (2010) pp 3207-3210
14.Qingyan Xu, Bin Li and Baicheng Liu. Application of Microstructure Simulation by Modified CA Method to Al Alloy Casting Production. Materials Science Forum Vols. 618-619 (2009) pp 199-202
15.D. Pan, Q.Y. Xu, J. Yu, B.C. et al. Numerical Simulation of Directional Solidification of Single Crystal Turbine Blade Casting. International Journal of Cast Metals Research, 2008, 21(1-3), 308-312
16.YU Jing, XU Qingyan, LIU Baicheng, et al. Experimental study and numerical simulation of directionally solidified turbine blade casting. Journal of Materials Science & Technology, 2008, 24(3): 369-373
17.Qingyan XU, Bin LI, Baicheng LIU. Numerical Modeling of Microstructure Evolution and Dendrite Growth in Alloy Solidification Process. Int. Journal of Materials and Product Technology., 2008, 33(1-2): 37-49
18.Z. Y. Liu, Q. Y. Xu, B. C. Liu. Dendrite Growth Modeling of Cast Mg Alloy. International Journal of Cast Metals Research, 2007, 20(3): 109-112
19.B. Li, Q. Y. Xu, B. C. Liu. Numerical Modeling of Microstructure Evolution and Dendrite Growth for Al-Si Alloy Casting during Low Pressure Die Casting. Materials Science Forum, Vols. 561-565 (2007) pp. 1787-1792
20.Jing Yu, Qingyan Xu, Baicheng Liu, Jiarong Li, Hailong Yuan. Numerical Simulation of Unidirectional Solidification Process of Turbine Blade Castings. Advanced Materials Research Vols. 26-28 (2007) pp. 947-952
21.Baicheng Liu, Shoumei Xiong, Qingyan Xu. Study on Macro and Micro-Modeling of Solidification Process of Aluminum Shape Casting. Metallurgical and Materials Transactions B, 2007, 38B: 525-532
22.Zhennan Fu, Qingyan Xu, Shoumei Xiong. Microstructure Simulation of Magnesium Alloy. Materials Science Forum, Vols. 546-549 (2007) pp. 133-137
23.Zhiyong LIU, Qingyan XU and Baicheng LIU. Microstructure Simulation of Die Casting AZ91D Alloy, Materials Science Forum, Vols. 546-549 (2007) pp. 109-112
24.Jing YU, Qingyan XU, Kai CUI, Baicheng LIU, Akihiko KIMATSUKA, Yasunori KUROKI, Atsushi HIRATA. Numerical Simulation of Solidification Process on Single Crystal Ni-Based Superalloy Investment Castings. Journal of Materials Science & Technology 2007, 23(1): 47-54
25.LIU Ying, XU Qingyan, LIU Baicheng. A Modified Cellular Automaton Method for the Modeling of the Dendritic Morphology of Binary Alloys. Tsinghua Science and Technology 2006, Volume 11, Number 5, pp495-500 June 2006
26.Li Bin, Xu Qingyan, Li Xudong et al. Numerical Simulation of Microstructure of Al-Si/SiCp Composites during Stir Casting Process with Particle Pushing Model. ISIJ Int, 2006, 46(2): 241-249
27.Zhang, XP; Xiong, SM; Xu, QY. 2006. Numerical methods to improve the computational efficiency of solidification simulation for the investment casting process. Journal of Materials Processing Technology, 2006, 173 (1): 70-74
28.Q.Y. Xu, B.C. Liu, Z.J. Liang, J.R. Li, S.Z. Liu, H.L. Yuan. Modeling of Unidirectional Growth in a Single Crystal Turbine Blade. Mater. Sci. Forum, 2006, 508: 111-116
29.Zhang XP, Chen G, Xiong SM, Xu QY. Computer simulation of the solidification of cast titanium dental prostheses Journal of Materials Science 40 (18): 4911-4916 2005
30.Qingyan Xu, Baicheng Liu. Modeling of Dendritic Structure during Solidification Process Based on Cellular Automaton Model. Materials Science Forum, Vol. 475-479 (2005) PRICM-5: 3137-3140
31.LIU Baicheng, XU Qingyan. Advances on Microstructure Modeling of Solidification Process of Shape Casting. Tsinghua Science and Technology, 2004, 9(5): 497-505
32.Xu Qingyan, Feng Weiming, Liu Baicheng. Coupled Macro-micro Modeling for Prediction of Grain Structure of Al Alloy. Transactions of Non-ferrous Metals Society of China, 2004, 14(1): 71-77
33.Zuojian Liang, Qingyan Xu and Baicheng Liu. 3D Modeling and Simulation of Dendritic Growth during Solidification. Journal of Materials Science and Technology, Volume 19 Suppl.1, 2003: 1-4
34.Qingyan Xu, Weiming Feng, Baicheng Liu. 3D Stochastic Modeling of Grain Structure for Aluminum Alloy Casting. Journal of Materials Science and Technology, 2003, 19(5): 391-394
35.Shuyong DONG, Zhuo ZHUANG, Qingyan XU, et al. Study on Numerical Simulation of Microporosity Evolution and Fatigue Life of Aluminum Alloy Casting. International Journal of Cast Metals Research, 2002, 15(4): 309-314
36.Q.Y. Xu, W.M. Feng, and B.C. Liu. A New Stochastic Modeling of the Dendritic Microstructure of Aluminum Alloy. International Journal of Cast Metals Research, 2002, 15(3):225-230
37.Weiming FENG, Qingyan XU, Baicheng LIU. Microstructure Simulation of Aluminum Alloy Using Parallel Computing Technique. ISIJ, 2002, 42(7): 702-707
38.Qingyan Xu, Baicheng Liu. Modeling of As-cast Microstructure of Al-Si Alloy with a Modified Cellular Automaton Method. Mater. Trans., Vol.42, No.11, 2001,2316-2321
39.Xu Q.Y., Chen Y.Y., Li Q.C. Fabricating of Open-Cell Porous Aluminum-Silicon Alloy with Pressure Casting. Journal of Materials Science and Technology, 1999, 15(1): 63-66
40.唐宁，孙长波，张航，许庆彦，柳百成. 高温合金单晶叶片定向凝固过程的宏微观数值模拟. 稀有金属材料与工程, 2013, 42(11): 2298-2303
41.张航, 许庆彦, 孙长波, 戚翔, 唐宁, 柳百成. 单晶高温合金螺旋选晶过程的数值模拟与实验研究一: 引晶段. 金属学报, 2013, 49 (12): 1508-1520
42.张航, 许庆彦, 孙长波, 戚翔, 唐宁, 柳百成. 单晶高温合金螺旋选晶过程的数值模拟与实验研究二：螺旋段. 金属学报, 2013, 49 (12): 1521-1531
43.石玉峰 许庆彦 柳百成. 基于改进元胞自动机方法的强制对流作用下三维枝晶生长的数值模拟. 稀有金属材料与工程, 2013, 42(4): 700-705.
44.尚伟, 孙长波, 刘艳, 李波, 周君华, 杜洪强, 许庆彦. 单晶导向叶片凝固过程组织模拟. 铸造, 2013, 62(5): 415-419
45.吴春龙, 许庆彦, 熊继春, 李忠林, 李嘉荣, 柳百成. 镍基单晶高温合金再结晶过程模拟研究. 金属学报, 2013, 49(5): 523-529
46.石玉峰 许庆彦 柳百成. 不同择优生长取向角枝晶生长的数值模拟. 中国有色金属学报, 2012, 22(12): 3468-3475
47.徐吉祥, 许庆彦, 柳百成. 考虑包晶相的Ti-Al合金定向凝固枝晶生长数值模拟. 铸造, 2012, (12): 1415-1421
48.孙长波; 周君华; 尚伟; 张世军; 郭海波; 李波; 张鑫佳; 许庆彦. 基于ProCAST的大型复杂空心叶片精铸的数值模拟. 铸造, 2012, 61(9): 1026-1030
49.洪耀武; 王铁军; 韩大平; 许庆彦; 柳百成. 调节片熔模铸造过程的应力数值模拟. 中国有色金属学报, 2012, 22(7): 1897-1903
50.石玉峰 许庆彦 柳百成. 基于改进元胞自动机模型的三元合金枝晶生长的数值模拟. 物理学报. 2012年, 61(10期): 108101 (1-8)
51.唐宁, 许庆彦, 柳百成. 重型燃气轮机叶片熔模铸造凝固过程数值模拟. 铸造技术, 2012(5):558-561.
52.石玉峰 许庆彦 柳百成. 定向凝固共晶生长的元胞自动机数值模拟, 金属学报, 2012, 48 (1): 41-48
53.唐宁，许庆彦，柳百成. 重型燃气轮机叶片熔模铸造过程数值模拟. 特种铸造及有色合金, 2011, 31(11): 1028-1031
54.石玉峰，许庆彦，李忠林，柳百成，吴勤芳，吴伟强，杨洪伟; 基于CA方法的铝合金铸件微观组织的数值模拟. 铸造, 2011年第12期, 1209-1213
55.石玉峰, 许庆彦, 柳百成. 对流作用下枝晶形貌演化的数值模拟和实验研究. 物理学报, 2011,60 (12): 126101 (1-11) SCI: 879VA
56.洪耀武, 孙长波, 康进武, 许庆彦. 定向凝固简化空心叶片热应力数值模拟, 铸造, 2011, 60(8): 759-764
57.石玉峰 许庆彦 龚铭 柳百成，定向凝固过程中NH4Cl-H2O枝晶生长的数值模拟. 金属学报, 2011 Vol. 47 (05):620-627
58.许庆彦, 潘冬, 于靖, 柳百成. 数值模拟技术在航空发动机高温合金单晶叶片制造中的应用. 航空制造技术, 2011, (4): 26-31
59.程锦, 许庆彦, 张虎, 郑立静, 柳百成. 基于CA方法的Ti-45Al合金定向凝固过程微观组织模拟, 铸造, 2010, 59(9): 903-907
60.孙长波, 唐宁, 史凤岭, 费晶, 许庆彦, 柳百成. 机匣件真空熔模铸造的数值模拟. 铸造, 2010, (2): 169-173
61.潘冬，许庆彦，柳百成. 镍基高温合金熔模铸件凝固过程宏/微观多尺度模拟. 中国有色金属学报, 2010, 20(2): 329-338
62. 潘冬，许庆彦，柳百成. 考虑炉壁温度变化的高温合金叶片定向凝固过程模拟. 金属学报，2010, 46(3):294-303
63.潘冬, 许庆彦, 叶小刚,柳百成. 铝合金半连续铸造过程中的液穴温度分布. 清华大学学报(自然科学版), 2009, 49(2): 206-209
64.李斌, 许庆彦, 潘冬, 柳百成. 低压铸造 ZL114A铝合金微观组织模拟. 金属学报, 2008, 44(2): 243-248
65.叶小刚, 许庆彦. 铝合金直接水冷半连续铸造控制系统设计及冷却水量自动控制仿真. 中国铸造装备与技术, 2008, 01: 48-51, 47
66.付振南, 许庆彦, 熊守美. 基于概率捕获模型的元胞自动机方法模拟镁合金枝晶生长过程. 中国有色金属学报, 2007, 17(10): 1567-1573
67.于靖, 许庆彦, 崔锴, 柳百成. 镍基高温合金多叶片定向凝固过程数值模拟, 金属学报, 2007, 43(10): 1113-1120
68.陈亚军, 许庆彦, 黄天佑. 铝钛硼稀土中间合金的微观组织及细化纯铝机制研究. 中国稀土学报, 2007, 25(5): 597-602
69.陈亚军, 许庆彦, 黄天佑. 稀土铝钛硼中间合金的细化能力及长效性研究. 中国有色金属学报, 2007, 17(8): 1232-1239
70.傅振楠, 许庆彦, 熊守美, 郭志鹏. 用Cellular Automaton方法模拟压铸镁合金AM50的微观组织. 铸造, 2007, 56(8): 837-840
71.王倩, 徐方明, 许庆彦, 熊守美. 熔体吹气发泡法制备泡沫铝研究. 铸造, 2007, 56(8): 814-818
72.刘志勇, 许庆彦, 柳百成. 枝晶生长的介观尺度三维数值模拟. 清华大学学报, 2007, 47(8): 1253-1258
73.徐方明, 王倩, 许庆彦, 熊守美. 熔体吹气发泡法制备泡沫铝的实验研究. 特种铸造及有色合金, 2007, 27(7): 563-565
74.于靖, 许庆彦, 崔锴, 柳百成. 基于一种改进CA模型的微观组织模拟, 金属学报, 2007, 43(7): 731-738
75.陈亚军, 许庆彦, 黄天佑. Al-Ti-B中间合金的研制及同类产品对比. 北京科技大学学报(自然科学版), 2007, 29(7): 725-729
76.陈亚军, 许庆彦, 黄天佑. 稀土对铝钛硼中间合金组织及细化性能的影响. 清华大学学报(自然科学版), 2007, 47(5): 618-622
77.陈亚军, 许庆彦, 黄天佑. Al-Ti-B中间合金中第二相沉淀现象研究. 北京科技大学学报(自然科学版), 2007, 29(5): 465-469
78.崔锴, 许庆彦, 于靖, 柳百成, 等. 高温合金叶片定向凝固过程中辐射换热的计算. 金属学报, 2007, 43(5): 464-471
79.刘志勇, 许庆彦, 柳百成. 铸造镁合金的枝晶生长模拟. 金属学报, 2007, 43(4): 367-373
80.李斌, 许庆彦, 李旭东, 柳百成. 有外加相存在时Al-Si合金枝晶微观组织的数值模拟. 金属学报, 2007, 43(3): 240-248
81.李斌, 许庆彦, 李旭东, 柳百成. Al-Si/SiCp复合材料微观组织模拟及颗粒分布均匀性定量预测. 机械工程学报, 2007, 43(1): 202-207, 213
82.刘志勇, 许庆彦, 柳百成. AZ91D压铸镁合金的三维微观组织模拟. 金属学报, 2006, 42(12): 1291-1297
83.陈亚军,许庆彦,黄天佑. Al-Ti-B中间合金微观组织的形成与演变. 清华大学学报(自然科学版), 2006, 46(11): 1809-1812
84.李斌, 许庆彦, 李旭东, 柳百成. 搅拌铸造SiCp/Al-7.0Si复合材料的三维微观组织模拟. 金属学报, 2006, 42(8): 875-881
85.于靖, 许庆彦, 柳百成. 铸钢件熔模精密铸造凝固过程数值模拟. 铸造, 2006, 55(5)：473-476
86.李斌, 许庆彦, 李旭东, 柳百成. 用颗粒推移模型模拟Al-Si/SiCp复合材料微观组织. 金属学报, 2005, 41(12): 1303-1308
87.梁作俭, 许庆彦, 李嘉荣, 袁海龙, 刘世忠, 柳百成. 单相合金凝固过程微观组织的三维数值模拟. 金属学报, 2004, 40(4): 439-444
88.柳百成, 许庆彦, 熊守美, 荆涛. 精确铸造成形过程的数值模拟. 数字制造科学, 2004, 2(1-2): 178-201
89.柳百成, 许庆彦,熊守美, 康进武. 铸造过程的多尺度模拟研究进展. 机械工程学报, 2003, 39(10): 53-63
90.冯伟明, 许庆彦, 柳百成. 铝合金微观组织模拟及其并行计算. 清华大学学报, 2003, 43(5): 605-608
91.孙立斌, 许庆彦, 柳百成. ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件凝固相变过程数值模拟研究. 金属学报, 2003, 39(4): 387-394
92.梁作俭, 许庆彦, 柳百成. TiAl合金精密铸件微观缩松密度预测研究. 金属学报, 2003, 39(3): 278-282
93.梁作俭, 许庆彦, 柳百成. ？-TiAl增压涡轮精密铸造的数值模拟研究. 稀有金属材料与工程, 2003, 32 (3): 164-169
94.许庆彦, 冯伟明, 柳百成, 熊守美. 铝合金枝晶生长的数值模拟研究. 金属学报, 2002, 38(8): 799-803
95.梁作俭, 许庆彦, 柳百成. ？-TiAl增压涡轮近净成形铸造过程实验研究. 稀有金属材料与工程. 2002, 31(5): 353-357
96.许庆彦, 陈玉勇, 李庆春. 铝-盐复合体及其热膨胀性能研究. 复合材料学报. 1999, 16(2): 77-81
97.许庆彦, 陈玉勇, 李庆春. 铸造泡沫铝合金的吸声性能.中国有色金属学报. 1998, 8(4): 611-616
【博士后招聘信息】
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