个人资料
个人简介屈鑫,长安大学副教授,国际博导,德国亚琛工业大学博士归国人员。长期致力于以多源信息融合服役行为动态感知为支撑,构建严酷环境下陆路交通铺面结构耐久性提升机制;基于宏观力学-细观损伤-化学性质-微观模拟等多尺度交互分析方法,研发环境适配型绿色环保、高性能在役路面延寿及修复材料,以多元复合材料设计与“碳中和”技术理论为基础,研发智慧舒适、安全绿色的铺装新材料。 教育教学方面:来先后担任“道路工程材料(双语)”、“道路工程材料(全英文)”及“土木工程制图(全英文)”课程授课老师,组织参与撰写多门课程的教学计划及教学安排;参与我校研究生“沥青与沥青混合料”线上课程录制;2020年参与我校本科课程“路基路面工程”及“道路工程材料”全英文慕课录制,并且两门课程均已在“学堂在线”平台上线;2020年参与我校本科教育教学成果奖“情怀与专业教育并举,学生主导与科学规划结合的大交通人才培养改革与实践”项目,并荣获陕西省教育厅一等奖;参与我校研究生教育教学改革资助项目-“‘一带一路’倡议下交通运输工程学科国际人才培养模式改革、创新与实践研究”教学教改项目。 科研方面:主持科技部重点研发计划项目子课题1项、国家自然科学基金青年项目1项、陕西省科技厅青年基金1项、交通行业重点实验室开放基金1项、中央高校基本科研业务费专项资金资助项目1项,参与国家自然科学基金面上项目3项、及多项厅局级纵向项目、德国交通部项目等,以主要撰写人身份参与著作2项。已发表学术论文近30篇(其中SCI检索10余篇),同时担任FUEL、Journal of Materials in Civil Engineering、Journal of Clean Production、中国公路学报等多个行业期刊审稿人;担任德国研究协会SETAC沥青材料委员会委员,WTC材料力学与数值计算委员会委员,以及期刊《Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition)》青年编委。 社会职务[1] 德国研究协会SETAC沥青材料委员会委员 [2] 世界交通运输大会(WTC)材料力学与数值计算委员会委员 [3] 期刊Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition)青年编委 研究领域公路是支撑国民经济发展的重要基础设施,而沥青对公路的技术性能以及服役寿命有决定性的作用。深入研究沥青的性能及其微观机理对提高公路的耐久性、减少公路修建与养护过程中的资源消耗与环境污染至关重要,并且也关乎国家经济的可持续发展。本人多年致力于路面领域的材料技术研究,围绕沥青材料化学组成及其技术性能的关系;重质生物油对沥青的改性机理;老化过程中沥青发生硬化的微观机理;环境因素对沥青自愈合行为的影响以及全新沥青微观分子模型等方向取得了一系列创新性成果。 (1)沥青材料化学组成及其技术性能的关系 提出了沥青六组分分离技术。利用沥青中不同组分极性不同的特性,借助于柱色谱化学设备,将来源于全球不同区域的多种沥青分离为沥青质,胶质,多苯环芳香分,双苯环芳香分,单苯环芳香分和饱和分。同时对这些沥青进行老化及多种力学测试,最后基于流变学理论,建立化学组成与力学性能的关联,揭示了沥青老化过程中的组分变化规律,找出了影响沥青长期服役性能的关键材料学基因,为沥青材料的选择与优化提供理论依据。 (2)重质生物油对沥青的改性机理 对餐饮废油再生生物柴油加工过程中的废弃物—“重质生物油”进行二次回收,在室内制备得到餐饮废油重质生物油改性沥青,并对该生物沥青的宏观路用性能和微观化学特性进行分析和表征。首先基于流变学试验方法,分析和比较生物沥青与石油沥青在力学和抗疲劳性能上的差异;其次,基于生物质油化学成分、分子量及分子链结构等特征,建立了生油沥青的微观模型;最后建立生物沥青流变性能,抗疲劳性能的微观和宏观互动关系,发现了分子自由度可以从微观机理上解释沥青的抗疲劳性能。本研究将为今后餐饮废油在道路工程中的循环再生利用提供理论基础和技术支撑。 3)老化过程中沥青发生硬化的微观机理 从分子尺度来研究沥青的老化行为。基于老化过程中沥青的化学组成变化规律提出了不同老化状态的沥青微观分子模型,并且通过沥青组分试验,红外光谱扫描试验验证了这些模型的准确性和合理性。通过分子动力学模拟计算出不同老化沥青模型中的内聚能密度,自由体积等微观参数,这些参数可以从微观角度揭示了沥青老化过程中发生硬化的机理。本研究探索出了一种全新的沥青老化研究手段。 4)环境因素对沥青自愈合行为的影响 疲劳会引起严重的病害,造成行车舒适性下降,甚至公路养护与维修过程中的资源消耗与环境污染。自愈合行为是与疲劳行为相反的一种现象,沥青的自愈合行为能够明显影响路面的抗疲劳性能。申请人研究了环境温度,疲劳损害程度,混合料以及改性剂对沥青自愈合行为的影响。通过全新的微观研究手段,沥青的自愈合行为被更深入的了解。 5)全新沥青微观分子模型 当前的沥青模型种类很少,对于解决具体问题存在一定的局限性。申请人基于沥青六组分分离技术,对分离出来的各个组分进行核磁共振,凝胶色谱,元素分析和红外光谱等化学实验,通过一系列的分析化学,计算化学过程,建立各自组分准确的分子模型,从而提出全新的沥青模型。 开授课程[1] 道路工程材料(双语) [2] 道路工程材料(全英文) [3] 路基路面工程(全英文) [4] 土木工程制图(全英文) 科研项目[1] “十四五”国家重点研发计划子课题(2021YFB2601000),主持(2021-2024) [2] 国家自然科学基金(青年基金,52008029),主持(2021-2023) [3] 陕西省科技厅青年基金(2021JQ-259),主持(2021-2022) [4] 交通行业重点实验室开放基金(2020gxjgclkf001),主持(2020-2022) [5] 中央高校基本科研业务费-优博项目(300102210306),主持,已结题(2020-2021) [6] 民航安全能力建设资金项目-机场沥青道面预防性养护技术及决策方法研究,主研 论文屈鑫,丁鹤洋,汪海年.道路沥青老化评价方法研究进展[J].中国公路学报,2022,35(06):205-220.DOI:10.19721/j.cnki.1001-7372.2022.06.017. 屈鑫,丁鹤洋,王超等.基于分子动力学模拟技术的生物质油改性沥青微观性能研究[J].材料导报,2022,36(19):124-129. Qu,X.; Fan, Z., Li, T., Hong, B., Wang, D., & Oeser, M. (2021). Understanding of asphalt chemistry based on the six-fraction method. Construction and Building Materials, 311, 125241- Qu, X.; Hou, Y.; Wang, D.; Oeser, M.; Wang, L.: Study on the Asphalt Binder Model based on Six-Fraction Separation. Advances in Materials and Pavement Performance Prediction. Doha, State of Qatar. 2018 Qu, X., Liu, Q., Guo, M., Wang, D., & Oeser, M. (2018). Study on the effect of aging on physical properties of asphalt binder from a microscale perspective. Construction and Building Materials, 187, 718-729. (SCI检索,中科院二区,IF=3.485) Qu, X., Wang, D., Hou, Y., Oeser, M., & Wang, L. (2018). Influence of paraffin on the microproperties of asphalt binder using MD simulation. Journal of Materials in Civil Engineering, 30(8), 04018191. (SCI检索,IF=1.763) Qu, X., Liu, Q., Wang, C., Wang, D., & Oeser, M. (2018). Effect of co-Production of renewable biomaterials on the performance of asphalt binder in macro and micro perspectives. Materials, 11(2), 244.(SCI检索,IF=2.467) Qu, X., Liu, Q., Hou, |Y., Wang, D., Wang, L. & Oeser, M.: Investigation on Self-healing Behavior of Asphalt Binder. Journal of Materials in Civil Engineering. DOI:10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002676. (SCI检索,IF=1.763) Qu, X.; Wang D., Liu Q., Oeser, M.: Explore the Mechanism of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) on the Mechanical Properties of Asphalt Binder. Word Transportation Convention, Beijing, China. 2018 科技成果荣誉奖励工作经历2019.2-2022.12,长安大学,公路学院,讲师 2020.12至今,长安大学,公路学院,硕导 2023.1至今,长安大学,公路学院,副教授 |