段书用，女，博士，教授，博士生导师，元光学者。

【研究领域】

博导所属（含跨转）学科

1、机械工程学科

研究方向一：复杂装备高性能设计理论与方法

研究方向二：复杂装备/结构可靠性与智能化

研究方向三：机器人可靠性评估及优化

2、跨转学科

研究方向一：机电装备可靠性与智能化

研究方向二：风电机群/场群可靠性优化

研究方向三：核电装备可靠性评估及优化

硕导所属（含跨转）学科、专业学位类别

1、机械工程学科（或专业学位类别）

研究方向一：复杂装备高性能设计

研究方向二：复杂装备/结构可靠性与智能化

研究方向三：机器人可靠性评估及优化

2、跨转学科（或专业学位类别）

研究方向一：机电装备可靠性与智能化

研究方向二：风电机群/场群可靠性优化

研究方向三：核电装备可靠性评估及优化

【科研项目】

主持及参与国家级、省部级项目和企业课题等项目10余项。获省部级技术发明一等奖2项、河北工业大学“十佳好导师”、“我心目中的好导师”、“科研突出贡献奖”等。指导学生参加比赛，荣获“挑战杯”国家级三等奖、省级特等奖、数学建模大赛省奖及华为杯竞赛优秀奖等。

1. 主要主持及参与项目情况：

(1) 国家自然科学基金面上项目：多源时变不确定性下撞针式压电喷射点胶机理及精度研究，2022-2025，58万，主持；

(2) 国家自然科学基金青年项目：基于证据理论的高压树脂传递模塑成型系统可靠性分析方法，2019-2021，23万，主持；

(3) 企业项目：风电场可靠性提升及数字化智慧风场关键技术开发与应用，2022-2023，455.5万，主持；

(4) 企业项目：新能源风电传动关键技术开发，2022-2022，60万，主持；

(5) 国家重点研发计划：基于数据驱动的工业机器人可靠性质量保障与增长技术，2017-2021，1907万，参与；

(6) 国家重点研发计划：仪器仪表智能运维及性能测试平台，2020-2023，1016万，参与；

(7) 国家自然科学基金重点项目：基于光滑有限元法的生物组织宏观力学性能分析与软件开发，2019-2023，320万，参与；

(8) 企业项目：热电双网可靠性保障关键技术开发与应用，2020-2022，100万，参与；

(9) 国家自然科学基金面上项目：考虑结构-热耦合效应的轮毂电机驱动轮碳纤维增强复合材料-结构一体化设计理论与方法研究，2019-2023，72万，参与；

2. 奖项项目：

(1) 河北省科学技术发明一等奖：工业机器人性能测评关键技术及装备，2022；

(2) 中国机械工业科学技术发明一等奖：核燃料组件格架条带冲制工艺与模具设计制造关键技术及应用，2021；

【主要科研成果】

系统性开展了复杂装备高性能设计与精细模拟的前沿研究，在复杂装备高精度建模和高可靠性工程优化等共性核心基础理论与技术方面取得了一系列较为突出的研究成果，并成功应用于机器人及其核心零部件可靠性增长、核电组件格架条带形性协同优化冲制、风电机组提质增效等方面，解决了一些卡脖子问题，具有显著的社会、经济和国防安全效益。近年来发表高水平论文40余篇，英文专著章节1章，授权发明专利20余项，国家标准1项。

(1) Duan S.Y., Li Yule, Wang Fang, Wei Kai, Han Xu, Liu Guirong. On direct weight inverse approach for identifying composite parameters based on two-way TrumpetNets[J], Composite Structures, 2022, 286.

(2) Duan S, Zhang Z, Wei K, et al. Theoretical study and physical tests of circular hole-edge stress concentration in long glass fiber reinforced polypropylene composite[J]. Composite Structures, 2020, 236: 111884.

(3) Duan Shu Yong, Mo Fu Hao, Yang Xu Jing, Tao You Rui, Wu De Shun. Experimental and numerical investigations of strain rate effects on mechanical properties of LGFRP composite[J]. Composites Part B: Engineering, 2016, 88: 101-107.

(4) Duan, Shu Yong, Hou, Zhi Ping, Han, Xu, Liu, Gui Rong. A novel inverse procedure via creating tubenet with constraint autoencoder for feature-space dimension-reduction[J]. International Journal of Applied Mechanics, 2021, 13(08).

(5) Duan Shu Yong, Zhang Jia Lin, Ouyang Heng, Han Xu, Liu Gui Rong. A novel on-site-real-time method for identifying characteristic parameters via ultrasonic first echo and neural network[J]. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2022.

(6) Duan Shu Yong, Shi Lu Tong, Wang Li, Liu Gui Rong. An uncertainty inversion technique using two-way neural network for parameter identification of robot arms[J]. Inverse Problems in Science and Engineering, 2021, 29(13): 3279-3304.

(7) Duan, Shu Yong, Li Chun Lu, Xu Peng Fei, Liu Gui Rong. Design and Analysis of Jittering Mitigator for Robot Arm-Tip[J]. International Journal of Computational Methods, 2022, 19(1), 2150055.

(8) Duan Shu Yong, Wang Li, Wang Fang, Han Xu, Liu Gui Rong. A technique for inversely identifying joint stiffnesses of robot arms via two-way TubeNets[J]. Inverse Problems in Science and Engineering, 2021, 29(13): 3041-3061.

(9) Duan Shu Yong, Lu Ning Ning, Lyu Zhong Wei, Liu Gui Rong, Cao Bin. An Anchor Box Setting Technique Based on Differences between Categories for Object Detection[J]. International Journal of Intelligent Robotics and Applications, 2021, 1-14.

(10) Liu Gui Rong, Duan Shu Yong*, Zhang Zhan Ming, Han Xu. Tubenet: a special trumpetnet for explicit solutions to inverse problems[J]. International Journal of Computational Methods, 2021, 18(01): 2050030.

(11) Duan Shu Yong, Yang Bo Tao, Wang Fang, Liu Gui Rong. Determination of singular value truncation threshold for regularization in ill-posed problems[J]. Inverse Problems in Science and Engineering, 2020: 1-31.

(12) Duan Shu Yong, Ma Hong Lei, Zhang Jia Lin, Liu Gui Rong. Development of an automatic lawnmower with real-time computer vision for obstacle avoidance[J]. International Journal of Computational Methods, 2021.

(13) 段书用, 章霖鑫, 韩旭, 刘桂荣. 具有光滑-直行功能的Q-Learning路径优化算法. 机械工程学报, 2022.

(14) 段书用, 李昌洛, 韩旭, 刘桂荣. 机械臂动力学分析及关节非线性摩擦模型建立[J]. 机械工程学报, 2020, 56(9): 18-28.

(15) 段书用, 王启帆, 韩旭, 刘桂荣. 具有确保安全距离的 A* 路径优化方法[J]. 机械工程学报, 2020, 56(18): 205-215.

(16) 段书用, 段浩东, 韩旭, 李昌洛, 欧阳衡, 李雨乐, 刘桂荣. 机器人关节非线性摩擦模型关键参数反求[J]. 力学学报, 2022, 54(11): 3189-3202.

【国内外学术团体及任职】

本领域权威期刊《INT J COMP METH-SING》和《机械工程学报》的客座编辑、国家自然科学基金函评专家、多个本领域权威期刊审稿人、中国复合材料学会车辆工程复合材料专业委员会委员、中国机械工业教育协会第四届机械设计制造及其自动化专业教学委员会委员等。

【联系方式】

duanshuyong@hebut.edu.cn