Creation, innovation and Entrepreneurship

一、个人基本信息
姓名:黄兴保
职称:副研究员、硕士研究生导师
电子邮箱:huangxb@whu.edu.cn
联系方式:86-18818219350
办公地址:湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学动机学院A9305
人才称号:省优青
二、教育及工作经历
2025~今: 武汉大学,动力与机械学院,机械工程系,副研究员
2022-2025:湖南大学,土木工程学院,博士后/助理研究员/副研究员
2016~2017:汉德车桥(株洲)齿轮有限公司, 高精罗伞所,齿轮设计工程师
2018-2022:上海交通大学,机械与动力工程学院,机械工程,工学博士
2013~2016:青岛理工大学,机械工程学院,机械工程,工学硕士
2008~2012:青岛理工大学,机械工程学院,机械设计制造及自动化,工学学士
三、研究领域
主要从事宽低频非线性振动控制与俘能、空间结构微振动控制、高端装备冲击防护方法、多物理场耦合仿真、齿轮摩擦动力学等方向研究,实现了振动控制与俘能高效协同关键技术突破;聚焦空间挠性航天器多源微振动控制和瞬态冲击问题,提出了基于能量分流的多稳态减振耗能方法,并研制了一套主动可调的多稳态减振与俘能协同样机。

高端装备振动控制与俘能一体化协同设计
四、荣誉和奖励
[1] 第七届中国·南宁海(境)外人才创新创业大赛二等奖(2024)
[2] 湖南省首届博士后创新创业大赛优胜奖(2023)
[3] 湖南大学赫曦博士后(2024)
[4] 上海交通大学优秀毕业生(2022)
欢迎具有机械工程、力学、控制算法、能源等专业背景的同学加入我们课题组,团队学术氛围醇厚。
五、代表性论文
长期从事非线性动力学、振动控制与能量收集相关研究,以第一/通讯作者身份在《Applied Energy》、《Energy Conversion and Management》、《Mechanical Systems and Signal Processing》、《Applied Mathematical Modelling》、《International Journal of Mechanical Sciences》等期刊发表SCI论文20余篇,围绕大型柔性工程结构(空间航天器、深空探测器、太阳能电站等)振动冲击防护国家重大工程需求,在多稳态非线性靶向能量传递与转化规律、耗能减振机理及非线性动力学特性等方面开展了创新性研究工作,长期服务于国家重大战略需求。提出了一种基于能量分流理论的多稳态耗能方法,从机理上揭示了高能阱间运动触发对非线性能量传递和转化效率的影响机制;针对不确定性多源激励下大型柔性工程结构的无源主动控制难题,申请人提出了基于智能材料的多稳态俘能与减振协同控制策略;克服了被动吸振器对质量比的严格限制,针对宽幅宽频弱激励环境,创新性地提出了小质量比多稳态能量转化振动抑制法;基于复合能量转换机制进一步优化了随机振动下多稳态结构的俘能效能,采用小质量比阵列布局与多元模式单元组合策略,为构建高稳定、强鲁棒性的智能振动控制系统奠定了坚实的理论基础。相关成果得到中国工程院院士周济、中国工程院院士陈学东教授、中国工程院院士蒋庄德教授的积极评价。
近期代表作:
[1] Huang X, Wang B, Huang Z, et al. A theoretical model for a low-frequency two-stage hybrid vibration isolator with a nonlinear energy sink and a negative stiffness spring[J]. Applied Mathematical Modelling, 2025: 115948. (中科院一区, IF=5.1)
[2] Huang X. Exploiting multi-stiffness combination inspired absorbers for simultaneous energy harvesting and vibration mitigation[J]. Applied Energy, 2024, 364: 123124. (中科院一区Top, IF=11)
[3] Huang X, Zhong T. Hydrokinetic energy harvesting from flow-induced vibration of a hollow cylinder attached with a bi-stable energy harvester[J]. Energy Conversion and Management, 2023, 278: 116718. (中科院一区Top, IF=10.9)
[4] Huang X, Yang B. Towards novel energy shunt inspired vibration suppression techniques: Principles, designs and applications[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2023, 182: 109496. (中科院一区Top, IF=8.9)
[5] Huang X, Yang B. Improving energy harvesting from impulsive excitations by a nonlinear tunable bistable energy harvester[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2021, 158: 107797. (中科院一区Top, IF=8.9)
[6] Huang X, Yang B. Investigation on the energy trapping and conversion performances of a multi-stable vibration absorber[J]. Mechanical Systems and Signal Processing, 2021, 160: 107938. (中科院一区Top, IF=8.9)
[7] Huang X. Stochastic resonance in a piecewise bistable energy harvesting model driven by harmonic excitation and additive Gaussian white noise[J]. Applied Mathematical Modelling, 2021, 90: 505-526. (中科院一区, IF=5.1)
[8] Huang X, Huang Z, Hua X, Chen Z. Investigation on vibration mitigation methodology with synergistic friction and electromagnetic damping energy dissipation[J]. Nonlinear Dynamics, 2023: 1-26. (中科院二区, IF=6)
[9] Huang X, Hua X, Chen Z. Exploiting a novel magnetoelastic tunable bi-stable energy converter for vibration energy mitigation[J]. Nonlinear Dynamics, 2024: 1-27. (中科院二区, IF=6)
[10] Huang X, Zhang X, Yang B. Investigation on the tunable bi-stable clustered energy conversion inspired dynamic vibration absorbers: A theoretical study[J]. Journal of Vibration and Control, 2023: 10775463231164201. (中科院三区, IF=2.4)
[11] Huang X, Zhang X, Wang Y. Numerical simulation of ferrofluid-lubricated rough elliptical contact with start-up motion[J]. Applied Mathematical Modelling, 2021, 91: 232-260. (中科院一区, IF=5.1)
[12] Huang X, Yang B, Wang Y. A nano-lubrication solution for high-speed heavy-loaded spur gears and stiffness modelling[J]. Applied Mathematical Modelling, 2019, 72: 623-649. (中科院一区, IF=5.1)
[13] Huang X, Wang W, Ding L, Yang B*. Investigating the lubrication mechanism and stiffness of oil-based ferrofluids in spur gear drives[J]. Physics of Fluids, 2021, 33: 043103. (中科院二区, IF=4.3)
[14] Huang X, Zhou C, Lu X, Wang. The mixed regime and wear mechanism of elliptical contact in the start-up process considering interface material properties: A theoretical prediction[J]. International Journal of Mechanical Sciences, 2019, 157: 60-74. (中科院一区TOP, IF=9.4)
六、科研项目
围绕高端装备动力学与控制利用方向,主持国家自然科学青年基金项目、国家自然科学基金联合基金重点项目课题、湖南省自然科学基金、中国博士后科学基金等科研项目7项。
在研项目:
[1] 国家自然科学青年基金,2024~2026,主持
[2] 国家自然科学基金铁路基础联合基金重点项目课题,2025~2028,主持
[3] 湖南省自然科学优秀青年基金,2025~2027,主持
[4] 湖南省自然科学青年基金,2024~2026,主持
已结题项目:
[5] 中国博士后科学基金特别资助,2025~2025,主持
[6] 中国博士后科学基金面上项目,2024~2025,主持
[7] 长沙市自然科学基金(重点项目),2023~2024,主持
七、著作、教材及专利等成果
[1] 杨斌堂,黄兴保,张啸,张茂胜. 摩擦阻尼与驱动限位执行器. 国家发明专利,ZL201910635788.6.授权公告号:CN110332258B. 已授权.
[2] 黄兴保,陈政清,华旭刚,张啸. 电磁、电涡流阻尼协同减振与能量回收一体化装置. 国家发明专利,2023. (已公开)
[3] 黄兴保,华旭刚,陈政清,侯家成,王标. 电磁阻尼耗能与能量回收悬架减振装置及其阻尼控制方法. 国家发明专利,2024. (已公开)
[4] 黄兴保,陈政清,华旭刚,张弘毅,黄智文. 基于能量分流的振动冲击智能控制方法及其系统. 国家发明专利,2024. (已公开)
[5] 杨斌堂,张啸,黄兴保,杨诣坤,王卫军,丁立超. 着陆缓冲系统落震试验装置及方法. 国家发明专利,ZL202110291248.8. 已授权.
[6] 王优强,黄兴保,刘前,董宁. 带有磁性镍基合金涂层齿轮. 国家发明专利,ZL201410842156.4,授权公告号:CN104633045A
[7] 王标,侯家成,黄兴保. 自传感与自供能主被动一体化智能减振器. 国家发明专利,2024. (已公开)
[8] 王标,聂齐毅,黄兴保,张静宇. 一种带有周向沟槽结构的高速电主轴空气静压轴承. 国家发明专利,2024. (已公开)
八、指导学生情况
硕士研究生:许梦魏、赏律均、秦锦帅
九、教学工作
本科生课程:
研究生课程:
《机械动力学》