• 姓名(中文/汉语拼音)曹树谦
  • 职称教授、博导
  • 职务副院长
  • 专业动力学与控制(一般力学)
  • 所在系、所力学系,天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室
  • 通讯地址天津大学机械工程学院力学系,300072
  • 电子信箱sqcao@tju.edu.cn
  • 办公室电话+86(0)22 27409924
  • 传真+86(0)22-27409924
主要学历:
1980.9~1984.7 在天津大学力学系应用力学专业学习,获理学学士学位
1986.9~1989.3 在天津大学力学与工程测试系一般力学专业学习,获工学硕士学位
1998.9~2003.3 在天津大学力学系一般力学与力学基础专业学习,获工学博士学位
主要学术经历:
1990.5 在天津大学力学系晋升为讲师
1995.11 在天津大学力学与工程测试系晋升为副教授
2003.3 批准为硕士生导师
2006.6 在天津大学力学系晋升为教授
2009.3 批准为博士生导师
主要研究方向:
非线性动力学与控制
结构动力学与模态分析
转子动力学
压电智能结构非线性动力学
主要讲授课程:
理论力学(本科生,64/80/96学时)
振动结构模态分析(本科生,32学时;研究生,32/40学时)
非线性振动与应用(博士生,32学时)
主要学术兼职:
2006.5~ 中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会第四届(~2007)、第五届(2008~2011)理事;第六届(2011~2014)常务理事;第七届(2015~2018)副理事长
2009.4~ 天津市非线性动力学与混沌控制重点实验室主任(第一届2009.4~2013.5,第二届2013.5~2017.5)
2011.5~ 中国振动工程学会会员
2015.11.~ 中国振动工程学会第八届理事会理事(2015-2019)
主要学术成就、奖励及荣誉:
科研获奖:
2015第四届中国大学出版社图书奖优秀学术著作二等奖,曹树谦、张文德、萧龙翔《振动结构模态分析》
2010 第十二届中国专利奖优秀奖,双质体稳定节能筛
2010 天津市专利金奖,双质体稳定节能筛
2010 中国煤炭工业科学技术奖二等奖,大型异线性振动筛研制开发与应用
2005 国家科技进步二等奖,大型旋转机械和振动机械重大振动故障治理与非线性动力学设计技术
2004 天津市科技进步一等奖,共振筛动力学性能分析与调整技术
2004 教育部科技进步一等奖,大型旋转机械重大非线性振动故障机理分析与应用

教学获奖:
2014 第八届天津市教学名师奖
2014 国家级教学成果二等奖,协同多元化教育资源培养能源动力类国际化高素质创新型人才的熔炼模式
2013天津市优秀教学成果一等奖,面向现代工程教育、构筑高水平基础力学教学基地
2009 创新型研究生培养的研究与实践,天津市优秀教学成果二等奖

专利:
国家发明专利,具有冷却功能的金属橡胶减振器。发明人:曹树谦,白雪川,王俊。申请号:201410197975.8,公开(公告)号:CN103982250A,授权公告日:2015.7.22。专利号:ZL 2014 1 0197975.8
实用新型专利,具有冷却功能的金属橡胶减振器。发明人:曹树谦,白雪川,王俊。申请号:201420240391.X,申请日:2014.5.12。公开(公告)号:CN203925611U。授权公告日:2014.11.5。专利号:ZL 2014 2 0240391.X
国家发明专利,基础运动航空发动机双转子系统模型实验台。发明人:曹树谦,杨蛟,白雪川,陈予恕。申请号:201310179723.8,申请日:2013.5.15。公开号:CN103308313A,公开日:2013.9.18。授权公告日:2015.9.9。专利号:ZL 2013 1 0179723.8
国家发明专利,双稳态双悬臂梁压电发电装置。发明人:曹树谦,郭抗抗,孙舒。申请号:201210249090.9,申请日:2012.7.18。公开号:CN102790547A,公开日:2012.11.21。授权公告日:2015.6.15。专利号:ZL 2012 1 0249090.9
国家发明专利,双稳态复合悬臂梁压电发电装置。发明人:曹树谦,郭抗抗,孙舒。申请号:201210249722.1,申请日:2012.7.18。公开号:CN102790548A,公开日:2012.11.21。授权公告日:2015.1.21。专利号: !E !发明专利,双质体稳定节能筛。发明人:陈予恕,曹树谦,高亚平,林建。申请号:200410093976.4,申请日:2004.12.20。公开(公告)号:CN1308093C,公开日:2005.6.8。授权公告日:2007.4.4。专利号:ZL 2004 1 0093976.4
国家发明专利,单质体稳定节能筛。发明人:陈予恕,曹树谦,卢安民,郑和平。申请号:200410093975.X,申请日:2004.12.20。公开号:1623683,公开日:2005.6.8。授权公告日:2007.4.4。专利号:ZL 2004 1 0093975.X
主要科研项目及角色:
主持的主要项目(纵向):
2017.1~2010.12 “极端服役环境下航空发动机双转子系统瞬态动力学理论与实验”,国家自然科学基金项目,直接经费80万元,项目负责人,项目批准号:1167220
2015.1~2019.8 “航空发动机运行安全基础研究”,国家重点基础研究发展计划(973计划,项目编号:2015CB057400)。课题5:双转子-轴承-机匣系统振动传递与故障溯源,525万元,课题负责人,课题编号:2015CB057405
2012.1~2015.12 “双稳态压电发电系统的分岔、大幅周期与混沌运动机理与实验”,国家自然科学基金,58.0万元,项目负责人,项目批准号:11172199
2011-04~2014-03 “极端环境下航空转子/叶片耦合系统动力学建模与分析”,天津市自然科学基金重点项目,20万元,负责人,合同编号:11JCZDJC25400
2011~2012 “无人机发动机曲轴-螺旋桨系统耦合振动分析”,内燃机燃烧学国家重点实验室自主课题,15万,负责人
2009-2011 “基于SAMCEF/ROTOR的高压环流密封转子非线性稳定性分析”,教育部高校博士点基金,6.0万元,实际负责人,项目编号:200800560037
2007.4~2009.9 “旋转行波超声电机的非线性动力学理论与实验研究”,天津市自然科学基金,8.0万元,项目负责人,合同编号:07JCYBJC04200
2007.1~2009.12 “压电超声微振动系统的非线性动力学理论与实验研究”,国家自然科学基金,34.0万元,项目负责人,项目批准号:10672116
2005.1~2005.12 “压电超声微振动系统的非线性动力学建模与机理”,国家自然科学基金,7.0万元,项目负责人,项目批准号:10472079
2004.3~2006.3 “大型旋转机械疑难振动故障机理分析与实验”,天津市自然科学基金,6.0万,项目负责人,项目编号:043603511
1997.4~1999.3 “大型汽轮发电机组非线性振动分析与软件开发”,天津市21世纪—青年基金项目,2.7万元,项目负责人。项目编号:973703611

主持的主要项目(横向):
2011.4~2012.3 “澳大利亚力拓40t轴重矿石车模态试验研究”,中国北车集团齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司,75万元,执行负责人
2009.9.20~12.31 “地面交通无效能量发电系统结构设计”,江苏亿隆新能源科技发展有限公司,15万元,项目负责人
2008.5.5~6.14 “涠洲油田6吋海管损伤机理研究”, 天津市海王星海上工程技术有限公司,28万元,项目负责人

参与的主要项目(纵向):
2007.1~2010.12 “超超临界汽轮发电机组转子系统的若干非线性动力学问题”,国家自然科学基金重点项目,200万,负责人:陈予恕,项目批准号:10632040
1999.3~2003.2 “大型旋转机械非线性动力学问题”,国家自然科学基金“九五”重大项目,500万元,负责人:陈予恕,项目编号:19990510

参与的主要项目(横向):
2008.4~2009.3 “3061和3661高效稳定节能筛”,平顶山天安煤业集团(河南田庄选煤厂)项目,20万
2004.7~2004.12 “大型非线性共振筛动态特性研究与系列化”,平顶山天安煤业集团(河南田庄选煤厂)项目,25万
1995.7~1995.9 “天津北郊变电站160MVAR调相机转子有限元计算分析”,天津电力局委托项目
1994.4~1994.10 “TJ6481A旅行车前桥二横梁及上、下摆臂总成有限元计算及分析” ,天津三峰客车有限公司,科技协作项目
1993.11~1995.11 “大型汽轮发电机组转子及支撑系统非线性振动机理与应用分析软件的研究”,天津军粮城发电厂、天津电力科学研究院协作项目,10.0万元
1993.1~1993.7 “三峰牌TJ6481A型客车车身总成结构有限元计算分析”,天津三峰客车有限公司,投标项目,4.5万元
1991.3~1993.3 “ZKB3675振动筛动强度的研究”,河南洛阳矿山机械厂,“八五”攻关项目, 1.0万元
1987.1~1989.1 “长距离双隔振双质体电磁振动输送机参数设计与动力特性研究”, 河南鹤壁通用机械厂,河南省“七五”攻关项目,3.0万元
代表性论著:
Shu Sun, Shuqian Cao. Analysis of chaos behaviors of a bistable piezoelectric cantilever power generation system by the second order Melnikov function. Acta Mechanica Sinica. 2016.10. DOI 10.1007/s10409-016-0609-8.
Feng Zhao, Shu-qian Cao, Yue-bin Yu, Xiang-wei Li. Theoretical study of the natural frequencies of a cantilever beam under dry friction. Journal of Vibration and Control (JVC), 2016, 22(17): 3779-2786.
曾海楠, 曹树谦. 含摩擦和间隙的失谐叶盘系统振动局部化研究. 振动与冲击, 2016, 35(2): 82-90.
冯文周, 曹树谦, 赵峰, 胡铖, 刘文波. 电梯系统共振失效的灵敏度研究. 振动与冲击, 2015, 34(1): 165-170.
Kangkang Guo, Shuqian Cao and Shiyu Wang. Numerical and experimental studies on nonlinear dynamics and performance of a bistable piezoelectric cantilever generator. Shock and Vibration, Article ID 692731, 2015.2.
赵峰, 曹树谦, 冯文周. 干摩擦悬臂梁一阶等效固有频率研究. 振动与冲击, 2015, 34(10): 46-49, 87.
曹树谦, 王俊, 韩研研, 白雪川. 耦合故障转子系统的降维及动力学特性. 天津大学学报, 2015, 48(4): 318-327.
白雪川, 曹树谦, 杨蛟, 李杰. 机动飞行时航空发动机反向旋转双转子动力学实验研究. 机械科学与技术, 2015, 34(4): 623-628.
刘清, 李琨, 王肖锋, 张昆鹏, 曹树谦. 不平衡磁拉力作用下电机柔性转子非线性振动研究. 中国机械工程, 2014, 25(18): 2446-2450.
郭抗抗, 曹树谦. 考虑材料非线性时压电发电悬臂梁的主共振响应分析. 振动与冲击, 2014, 33(19): 8-16.
Guo Kangkang, Cao Shuqian. A modified Lindstedt-Poincaré method for obtaining periodic resonant solutions of nonlinear non-autonomous oscillators. Transactions of Tianjin University, 2014, 20: 066-071. DOI 10.1007/s12209-014-2126-9.
郭抗抗, 曹树谦. 压电发电悬臂梁的非线性动力学建模及响应分析. 动力学与控制学报, 2014, 12(1): 18-23.
韩研研, 曹树谦, 孙舒, 郭抗抗. 考虑几何非线性时压电双稳态悬臂梁响应分析. 压电与声光, 2014, 36(1): 132-139.
杨蛟, 曹树谦. 机动飞行条件下航空发动机双转子动力学实验研究. 机械科学与技术, 2014, 33(9): 1434-1438.
赵峰, 曹树谦, 于跃斌, 吕可维. 干摩擦双层梁的工作模态实验方法. 振动、测试与诊断, 2013, 33(6): 971-976.
孙舒, 曹树谦. 双稳态压电悬臂梁发电性能分析. 压电与声光, 2013, 35(1): 540-544,548.
孙舒, 曹树谦. 双稳态压电悬臂梁发电系统的动力学建模及分析. 物理学报(Acta Phys. Sin.), 2012, 61(21): 210505-1~12.
孙舒, 曹树谦, 姜南, 刘承前, 张文德, 郎作贵, 芮国林, 王毅君. 一种冲击式压电发电机的实验研究. 振动与冲击, 2012, 31(17): 95-98.
赵秀芳, 曹树谦. 用Normal Form直接法研究壁板的热颤振与控制. 振动与冲击, 2012,31(11): 54-56.
薛丽辉,曹树谦. 三种非线性力作用下高参数涡轮转子复杂运动响应. 工程力学, 2011, 28(7): 210-216.
Gao J, Cao SQ. Second-order Approximation of Primary Resonance of a Disk-type Piezoelectric Stator for Traveling Wave Vibration. Nonlinear Dynamics, 2010, 61(4): 591-603.
曹树谦,陈予恕. 现代密封转子动力学研究综述. 工程力学, 2009, 26(S2): 68-79.
曹树谦,付耀东,贺微波. 基于三次迟滞模型的旋转行波超声电机圆环定子主共振响应. 振动与冲击,2009, 28(1): 36-41, 67.
Gaojian, Cao shuqian. Primary resonance of a disk-type stator for rotary traveling wave ultrasonic motor. INT J NONLINEAR SCI, 2007, 8(4): 561-569.
Cao Shu-qian, Xin Xiao-hui, Ding Qian. Numerical Analysis of Large Turbine Rotor System under the Nonlinear Oil-Film Force and Alford Force. DCDIS—B. 2007, 14: 213-217.
曹树谦,高健,张文德,郎作贵,陈予恕. 32m2异线性振动筛模态计算与试验分析. 振动与冲击,2007, 26(S): 65-68.
曹树谦,高健. 压电层合圆板的非线性动力学模型与主共振响应. 天津大学学报(自然科学与工程技术版),2007.2, 40(2): 139-147.
曹树谦,陈予恕,丁千. 高维非线性转子系统周期分岔解的数值计算. 天津大学学报(自然科学与工程技术版),2006, 39(6): 637-643.
辛晓辉,曹树谦,陈予恕. 大型双层非线性共振筛强度计算的有限元建模技术. 煤炭学报,2006.2, 31(1):108-111.
高健,曹树谦. 考虑压电材料非线性特性时旋转式超声电机定子的主共振响应. 非线性动力学学报,2005, 12(合刊): 66-78.
辛晓辉,曹树谦,丁千. 汽轮机转子在气流力和油膜力作用下的非线性动力学特性. 非线性动力学学报,2005, 12(合刊): 45-52.
曹树谦,陈予恕. 压电超声电机的非线性动力学研究进展. 力学进展,2005, 35(2): 153-160.
辛晓辉,曹树谦,陈予恕. 30m2双层非线性共振筛模态计算与动态性能评价. 煤炭学报,2005, 30(2): 237-240.
曹树谦,陈予恕. 多种非线性力作用下不平衡弹性转子的分岔特性. 应用力学学报,2003, 20(3): 56-60.
曹树谦,陈予恕,丁千,张延安,郎作贵. 高速转子动平衡的传递函数法. 机械强度,2002, 24(4): 500–504.
曹树谦,陈予恕,薛禹胜. 坐标平面投影法及其在Lorenz混沌系统中的应用. 非线性动力学学报,2002, 9(3,4): 1–7.
曹树谦,陈予恕. 多跨不平衡轴系的非线性动力学建模.非线性动力学学报,2002,9(1,2):26-32.
曹树谦, 丁千, 陈予恕, 金宗武, 张宁. 具有滑动轴承的稳态转子系统有限元建模分析. 汽轮机技术, 1999, 41(6): 347-350, 354.
曹树谦,张琪昌,陈予恕,于东波. 26m2大型直线振动筛动应力计算分析.天津大学学报,1995,28(5):677-681.

主要会议论文:
高天, 曹树谦. 机动飞行时航空发动机转子碰摩故障研究. 第十六届全国模态分析与试验学术会议, 2016.8.12~14, 天津.
孙佳兴, 曹树谦, 郭虎伦, 李利青. 基于Hilbert变换的裂纹叶片时变物理参数识别. 第十六届全国模态分析与试验学术会议, 2016.8.12~14, 天津.
黄亚明, 曹树谦. 含典型轴承故障的双盘转子—滚动轴承系统非线性动力学响应. 第十六届全国模态分析与试验学术会议, 2016.8.12~14, 天津.
马新东, 曹树谦, 赵峰, 郭虎伦. 含慢变参数的非线性系统时变分岔问题研究综述. 第十六届全国模态分析与试验学术会议, 2016.8.12~14, 天津.
曹树谦. 航空发动机转子动力学若干问题研究. 第12届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN2016,2016.8.5~8,湖南株洲.
孙佳兴, 曹树谦. 裂纹叶片的时变物理参数识别. 第十届全国动力学与控制学术会议, 2016.5.6~8, 成都.
黄亚明, 曹树谦. 含滚动轴承故障的双盘转子—轴承系统非线性特性研究. 第十届全国动力学与控制学术会议, 2016.5.6~8, 成都.
侯兰兰, 曹树谦. 基于局域均值分解的时变系统物理参数识别研究. 第十届全国动力学与控制学术会议, 2016.5.6~8, 成都.
赵峰, 曹树谦. 含干摩擦的非线性减振器模态演变与减振机理. 第十一届全国振动理论及应用学术会议, 2015.11.5~7, 北京.
Kangkang Guo, Shuqian Cao. Nonlinear dynamics and electricity generation performance of a bistable piezoelectric cantilever generator: Numerical and experimental study. The 5th International Conference on Nonlinear Science and Complexity (NSC2014), August 4-9, 2014, Xi’an Jiaotong University, Xi’an, P. R. China.
Zhao Feng, Cao Shuqian. The study of inherent vibration characteristics of structures under dry friction. The 21st International Congress on Sound and Vibration (ICSV2014), 13-17 July, 2014, Beijing China.
韩研研, 曹树谦. 考虑几何非线性时双稳态压电悬臂梁响应分析. 第十四届全国非线性振动会议暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议, 2013年5月10~12日, 南宁.
郭抗抗, 曹树谦. 考虑材料非线性时压电发电悬臂梁的主共振响应分析. 第十四届全国非线性振动会议暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议, 2013年5月10~12日, 南宁.
白雪川, 曹树谦, 杨蛟, 李杰, 郎作贵, 张文德. 机动飞行条件下航空发动机双转子系统的实验研究, 第十四届全国非线性振动暨第十一届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议, 2013年5月10~12日, 南宁.
Li Hua, Cao Shuqian. The double pendulum model and nonlinear dynamic characteristics of the pantograph of high-speed train. ICAMM2012, 2012.11.24, Sanya China, Applied Mechanics and Materials, 2013, Vol275-277: 767-770.
Yang Jiao, Cao Shuqian. Dynamic Response Analysis of Turbocharger Rotor of UAV During Hovering Movements. ICMT 2012 (The 16th International Conference on Mechatronics Technology), 2012.10.16-19, 472-476, Tianjin.
赵峰,曹树谦. 锤击激力幅值对含干摩擦双层梁结构模态特性的影响. 第十四届全国模态分析与试验学术会议,2012年8月18~19日,厦门.
郭抗抗,曹树谦. 关于摄动法设解形式及方程各项量级确定的讨论. 第九届全国动力学与控制学术会议, 2012年5月18~20日,西安.
孙舒,曹树谦. 双稳态压电悬臂梁发电系统的动力学建模及分析. 第九届全国动力学与控制学术会议, 2012年5月18~20日,西安.
赵秀芳,曹树谦. 用规范型直接法研究壁板的热颤振. 第13届全国非线性振动会议暨第10届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议,2011年3月25~27日,天津.
孙舒,曹树谦. 压电材料迟滞特性建模研究. 第13届全国非线性振动会议暨第10届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议,2011年3月25~27日,天津.
孙舒, 曹树谦, 姜南, 刘承前, 张文德, 郎作贵, 王靓. 一种压电发电机的实验研究. ICVUC’2010. 1st International Conference on Vibration Utilization and Control, 2010.8.19-21, Shenyang.
曹树谦,陈予恕. 现代密封转子动力学研究综述. 第18届全国结构工程学术会议, 2009.12.1,广州. 大会特邀报告,获“优秀论文奖”.
曹树谦,陈予恕. 现代密封转子动力学研究综述. 第八届全国动力学与控制学术会议,2008.8,52.
曹树谦,高健,张文德,郎作贵,陈予恕. 32m2异线性振动筛模态计算与试验分析. 中国振动工程学会模态分析与试验专业委员会第十一届学术交流会,2007.08.17-18,绵阳.
付耀东,曹树谦. 基于三次迟滞模型的旋转行波超声电机圆环定子主共振响应. 第11届全国非线性振动会议暨第8届全国非线性动力学和运动稳定性会议,2007.05.17~19, 石家庄.
高健,曹树谦. 旋转行波超声电机非线性动力学分析. 第11届全国非线性振动会议暨第8届全国非线性动力学和运动稳定性会议,2007.05.17~19, 石家庄.
Gaojian, Caoshuqian. PRIMARY RESONANCE OF A DISK-TYPE STATOR FOR THE ROTARY TRAVELING WAVE ULTRASONIC MOTOR. ICDVC-2006, No. 224. Proc. Of the Second International Conference on Dynamics Vibration and Control (abstract). 380-381.
Cao Shu-qian, Xin Xiao-hui, Ding Qian. Numerical Analysis of Large Turbine Rotor System under the Nonlinear Oil-Film Force and Alford Force. ICDVC-2006, No. 222. August 23-26, 2006, Beijing, China.
辛晓辉,曹树谦. 大型汽轮机转子在蒸汽力和油膜力作用下非线性动力学特性计算研究. 中国力学学会学术大会2005(CCTAM2005)论文摘要集(下),2005.8.26-28, 北京,P1512.
曹树谦,陈予恕. 压电超声电机的非线性动力学研究进展. 全国非线性动力学、非线性振动和运动稳定性学术会议,2004.10.28-29,南京.
Cao Shuqian, Chen Yushu, Qian Ding, Yan’an Zhang. Plural Shooting Method for Solving Plural ODE and Its Applications to Nonlinear Rotordynamics, Proceedings of the 11th world congress in mechanism and machine science, Vol.3: 1513-1516, IFTToM’2004, Tianjin, 2004.4.
曹树谦,陈予恕,丁千,郎作贵,张延安. 转子高速动平衡的非线性传递函数法. 全国大型发电机组振动和转子动力学学术会议论文集,C–69~C73,2003.11.1–3,河南焦作.
Cao Shuqian, Chen Yushu. Bifurcation of Unbalanced Flexible Rotor with Nonlinear Oil Film Forces and Internal Damping. Proc. of the 5th ICVE. China Aviation Industry Press, 2002.9, (ISBN 7-80183-045-8). 2002 (Nanjing), 387-392.

主要著作:
曹树谦, 张文德, 萧龙翔.振动结构模态分析——理论、实验与应用.天津:天津大学出版社,2001第一版,2014第二版. (在全国26个省市自治区的157所高等院校及科研院所的101个专业应用,被引用超过1800次)