沈阳建筑大学
导师风采
石怀涛
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个人信息

Personal Information

  • 教授
  • 导师类别:硕士,博士生导师
  • 性别: 男
  • 学历:博士研究生
  • 学位:博士

联系方式

Contact Information

  • 所属院系:机械工程学院
  • 所属专业: 机械工程  、 计算机科学与技术
  • 邮箱 : sht@sjzu.edu.cn
  • 工作电话 : 024-24692175

个人简介

Personal Profile

         石怀涛,男,1982.09-,安徽阜阳人,博士/博士后,教授,博士生导师,机械工程学院常务副院长,教育部国际合作联合实验室副主任,辽宁省"数控机床主轴系统"重点实验室常务副主任。中组部国家"万人计划"青年拔尖人才、美国斯坦福大学全球前2%顶尖科学家、辽宁省"兴辽英才"青年拔尖人才、辽宁省"百千万人才工程"百人层次、辽宁省优秀科技工作者、沈阳市十大科技英才、辽宁省优秀研究生教师、沈阳市优秀科技工作者、沈阳市优秀研究生指导教师。主持国家级青年人才项目1项、国家自然科学基金3项、国家重点研发计划2项、中国博士后基金等国家、省部级项目20余项。累计到账经费1500余万元。

        累计发表论文150余篇,其中年度ESI热点论文2篇,高被引论文7篇,SCI检索论文62篇。论文累计被引1400余次,H指数22,单篇最高被引120余次,被中、美、韩、欧等国院士及国际期刊主编/副主编和IEEE/ASME等科研团队正面评价,主编/副主编专著2部。

鉴于突出的学术贡献和影响力,候选人受邀担任机器人领域国际期刊《JOURNAL OF FIELD ROBOTICS》副主编(IF:8.3,中科院二区),《制造业自动化》、《轴承》期刊编委等;担任全国建筑施工机械与设备标准化技术委员会委员、全国起重机械标准化技术委员会委员、辽宁省振动工程学会副理事长、中国振动工程学会、中国自动化学会、中国机械工程学会等多个专业委员会委员,申请/授权国家发明专利40/29项,制定大型复杂工程装备相关国家标准5项。

       近5年,先后荣获2023年辽宁省科技进步一等奖(R2)、2024年中国产学研合作促进会科技创新奖-创新人物奖(R1)、2020年辽宁省科技进步一等奖(R2)、2024年全国好设计奖金奖(R2)、2019年辽宁省青年科技奖(R1)、2023年中国振动工程学会科学技术二等奖(R1)、2023年中国产学研合作创新成果二等奖(R2)、2022年辽宁省高等教育教学(本科)成果一等奖(R2)、2022年辽宁省高等教育教学(研究生)成果二等奖(R2)、2023年辽宁省自然科学成果奖二等奖(R1)。

  • 研究方向Research Directions
高端旋转机械装备智能运维与自愈,装备数字孪生和智能化, 工业机器人与智能制造,工程机械智能化与无人驾驶
2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行2. 机电结构优化与控制 研究内容:在对机电结构进行分析和优化的基础上,运用控制理论进行结构参数的调整,使结构性能满足设计要求。1. 仿生结构材料拓扑优化设计, 仿生机械设计 研究内容:以仿生结构为研究对象,运用连续体结构拓扑优化设计理论和方法,对多相仿生结构(机构)材料进行整体布局设计。 整体布局设计。
团队展示


作为团队负责人带领的高端装备智能控制与运维研究团队入选沈阳建筑大学高水平学术团队(第一批)。

团队目前共有老师12人,有博士生导师3人,硕士生导师8人,其中教授2人,副教授4人,国家级人才1人,省级人才3人。团队博士生11人,硕士研究生32人。

项目情况

  (1)中组部国家万人计划“青年拔尖人才”,2022,190万元,在研,主持。

  (2)国家自然科学基金面上项目,52475114,亚表面损伤导致陶瓷轴承转子系统运转精度衰退机理与抑制方法研究,2025/01- 2028/12,57.6万,在研,主持。

  (3)国家自然科学基金面上项目,52075348,陶瓷轴承转子系统故障动力学行为分析与诊断方法研究,2021/01-2024/12,58万元,结题,主持。 

  (4)国家自然科学基金青年基金,51705341,高速电主轴间歇故障混合建模和智能诊断研究,2018/01-2020/12,22万元,结题,主持。 

  (5)国家重点研发计划项目课题,2017YFC0703903,工业化建筑构件吊装安装自动控制技术与系统,2017/07-2020/12,450万元,结题,执行负责。

  (6)国家重点研发计划项目子课题,2017YFC0703903-01,构件吊运路径自动规划与中控平台系统研究,2017/07-2020/12,63万元,结题,负责人。

  (7)国家外专局“一带一路”创新人才交流项目,DL2022006004L,建筑工程装备智能化技术,2022.01-2023.12,30万元,在研,主持。

  (8)沈阳市科技揭榜挂帅项目,面向智能电梯运行维护的健康管理数字仿真系统关键技术攻关,2022/10-2024/09,200万元,在研,主持。

  (9)辽宁省兴辽英才青年拔尖人才,2016010623,高速电主轴系统故障诊断方法研究,2016/11-2018/10,5万元,在研,主持。 

  (10)辽宁省2023年第一批中央引导地方科技发展资金项目,基于数字孪生技术的建筑机器人协同控制与智能运维研究项目,2023/01-2024/12,110万元,在研,主持。 

  (11)中国博士后基金面上项目,2016M601335,高速电主轴间歇故障诊断方法研究,2017/01-2018/12,5万元,结题,主持。

  (12)国家重点研发计划,工程装备复杂服役条件模拟试验技术与平台--复杂极端环境工况下数字孪生建模技术,2023/12-2027/06,36万元,在研,主持。

  (13)辽宁省“揭榜挂帅”科技计划,无人值守焦炉装载装备控制系统关键技术机应用,2023/11-2026/10,30万元,在研,课题主持。



近三年代表性论文

2025年第一作者或通讯作者发表的代表性论文和著作

(1) Tao Li, Huaitao Shi, Xiaotian Bai, Naipeng Li, Ke Zhang.Rolling bearing performance assessment with degradation twin modeling considering interdependent fault evolution[J].Mechanical Systems and Signal Processing, 2025.(SCI检索,JCR1区,IF:7.9,TOP期刊)

2024年第一作者或通讯作者发表的代表性论文和著作

 (1) Shi Huaitao, Xia B, Hu Y, et al. Research on anti swing control method of four-rotor hanging load system under variable load conditions[J]. Nonlinear Dynamics, 2024.(SCI检索,JCR1区,IF:5.09,TOP期刊)

 (2) Zhao Chengying, Shi Huaitao*, Huang Xianzhen, et al. "A multiple conditions dual inputs attention network remaining useful life prediction method," Engineering Applications of Aritifical Intelligence. 2024, vol. 133, art no. 108160. (SCI,JCR1区,IF:7.5,TOP期刊)

 (3) Shi Huaitao, Song Zelong, Bai Xiaotian, Zhang Ke. "Attention mechanism‐based multisensor data fusion neural network for fault diagnosis of autonomous underwater vehicles." Journal of Field Robotics. (SCI检索:JCR1区,IF:6.385)

 (4) Li Tao, Shi Huaitao*, Bai Xiaotian, Zhang Ke, Bin Guangfu. "Experimental analysis and modeling of subsurface cracks with random propagation for ceramic material on rolling contact fatigue." Engineering Failure Analysis 155 (2024): 107753. (SCI检索:JCR1区,IF:3.634)

 (5) Shi Huaitao, Yang tianyi, Hu yunjian*, Song Zelong. "A Model-Data Combination Driven Digital Twin Model for Few Samples Fault Diagnosis of Rolling Bearings." (2024).(JCR1区,IF:2.7)

 (6) He Fengxia, Luo Zhong, Shi Huaitao* et al . "The vibroacoustic characteristic of beam-plate coupled structure in similitude"  Journal of Vibration and Control(2024): 10775463241226866.(SCI检索:JCR2区,IF:2.7)

 (7) H.T Shi, Musa Abubakar*, X.T. Bai, Zhong Luo. "Vibration isolation methods in spacecraft: A review of current techniques" Advaces in Space Research 73(2024): 3993-4023. (SCI检索:JCR2区,IF: 2.6)

 (8) 刘帅,石怀涛,佟圣皓.双吊车偏重心起重机非线性耦合防摆控制[J].制造业自动化,2024.

 (9) 卜理想,石怀涛,胡云建,袁哲.考虑吊运液体负载的桥式起重机跟踪防摆控制[J].控制工程,2024.

2023年第一作者或通讯作者发表的代表性论文和著作

 (1) Bai Xiaotian, Zhang Zhaonan, Shi Huaitao*, Luo Zhong, Li Tao. "Identification of subsurface mesoscale crack in full ceramic ball bearings based on strain energy theory." Applied Sciences 13.13 (2023): 7783. (SCI检索:JCR2区,IF:2.838,ESI热点论文)

 (2) Shi Huaitao, Song Zelong, Bai Xiaotian, Hu Yunjian, Li Tao, Zhang Ke. "A novel digital twin model for dynamical updating and real-time mapping of local defect extension in rolling bearings." Mechanical Systems and Signal Processing 193 (2023): 110255. (SCI检索:JCR1区,IF:8.934,TOP期刊,ESI高被引论文)

 (3) Shi Huaitao, Li Ranran, Bai Xiaotian, Zhang Yixing, Min Linggang. "A review for control theory and condition monitoring on construction robots." Journal of Field Robotics 40.4 (2023): 934-954. (SCI检索:JCR1区,IF:6.385,ESI高被引论文)

 (4) Li Tao, Shi Huaitao*, Bai Xiaotian, Zhang Ke, Bin Guangfu. "Early performance degradation of ceramic bearings by a twin-driven model." Mechanical Systems and Signal Processing 204 (2023): 110826. (SCI检索:JCR1区,IF:8.934,TOP期刊)

 (5) Li Tao, Shi Huaitao*, Bai Xiaotian, Zhang Ke. "A Digital Twin Model of Life-Cycle Rolling Bearing With Multiscale Fault Evolution Combined With Different Scale Local Fault Extension Mechanism." IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement 72 (2023): 1-11. (SCI检索:JCR1区,IF:5.332,TOP期刊)

 (6) Song Zelong, Shi Huaitaio*, Bai Xiaotian, li Guowei. "Digital twin‐assisted fault diagnosis system for robot joints with insufficient data." Journal of Field Robotics 40.2 (2023): 258-271. (SCI检索:JCR1区,IF:6.385)

 (7) Tan Zhiwen, Zhang Ke, Shi Huaitao*, Chen Lu, Li Guowei. "Obstacle avoidance tracking control with antiswing and tracking errors constraint for underactuated automated lifting robots with load hoisting/lowering." Journal of Field Robotics 40.6 (2023): 1562-1580. (SCI检索:JCR1区,IF:6.385)

 (8) Shi Huaitao, Huang Chengzhuang, Zhang Xiaochen, Zhao Jinbao. "Wasserstein distance based multi-scale adversarial domain adaptation method for remaining useful life prediction." Applied Intelligence 53.3 (2023): 3622-3637. (SCI检索:JCR1区,IF:5.019)

 (9) Li Tao, Shi Huaitao*, Bai Xiaotian, Zhang Ke. "A fault diagnosis method based on stiffness evaluation model for full ceramic ball bearings containing subsurface cracks." Engineering Failure Analysis 148 (2023): 107213. (SCI检索:JCR1区,IF:3.634)

 (10) Zhang Ke, Wang Jingyu, Shi Huaitao*, Zhang Xiaochen. "A Variable Working Condition Rolling Bearing Fault Diagnosis Method Based on Improved Triplet Loss Algorithm." International Journal of Control, Automation and Systems 21.4 (2023): 1361-1372. (SCI检索:JCR2区,IF:2.964)

2022年第一作者或通讯作者发表的代表性论文和著作

 (1)Shi Huaitao, Li Yangyang, Bai Xiaotian, Zhang Ke, Sun Xianming. "A two-stage sound-vibration signal fusion method for weak fault detection in rolling bearing systems." Mechanical Systems and Signal Processing 172 (2022): 109012. DOI: 10.1016/j.ymssp.2022.109012(SCI检索:JCR1区,IF:8.934,TOP期刊,WOS: 000793278800002)                                                   

  (2) Shi, Huaitao, et al. "Sound-aided fault feature extraction method for rolling bearings based on stochastic resonance and time-domain index fusion." Applied Acoustics 189 (2022): 108611. (SCI检索:JCR1区,IF:3.614)

  (3) Shi H, Yao F, Yuan Z, et al. Research on nonlinear coupled tracking controller for double pendulum gantry cranes with load hoisting/lowering[J]. Nonlinear Dynamics, 2022, 108(1): 223-238. DOI: 10.1007/s11071-021-07185-6(SCI检索:JCR1区,IF:5.741,WOS: 000743454700001)

  (4) Bai Xiaotian, Shi Huaitao*, Zhang Ke, Zhang Xiaochen, Wu Yuhou. "Effect of the fit clearance between ceramic outer ring and steel pedestal on the sound radiation of full ceramic ball bearing system." Journal of Sound and Vibration 529 (2022): 116967. DOI: 10.1016/j.jsv.2022.116967(SCI检索:JCR1区,IF: 4.761,WOS: 000793754700001)  

  (5) Zhang Ke, Lu Yanqiu, Shi Huaitao*, Bai Xiaotian, Yuan Zhenming. "The fault position identification method for the outer ring of deep groove ball bearing in a wide range." Measurement 203 (2022): 111939. DOI: 10.1016/j.measurement.2022.111939(SCI检索:JCR1区,IF: 4.639,WOS: 000862034000002)  

  (6) Shi Huaitao, Yao Fuxing, Yuan Zhe, Hu Yunjian, Zhang Ke, Ling Fu. "Enhanced-coupling-based Tracking Control of Double Pendulum Gantry Cranes." International Journal of Control, Automation and Systems (2022): 1-13. DOI: 10.1007/s12555-021-0401-9(SCI检索:JCR2区,IF: 2.964,WOS: 000808485300004)  

  (7) Zhang Ke, Gao Tianhao, Shi Huaitao*. "Bearing fault diagnosis method based on multi-source heterogeneous information fusion." Measurement Science and Technology 33.7 (2022): 075901. DOI 10.1088/1361-6501/ac5deb(SCI检索:JCR2区,IF: 2.398,WOS: 000776451100001)

  (8) Shi Huaitao, Gan Chunxia, Zhang Xiaochen, Meng Weiying, Huang Chengzhuang. "A fault diagnosis method for rolling bearings based on RDDAN under multivariable working conditions." Measurement Science and Technology 34.2 (2022): 025003. DOI: 10.1088/1361-6501/ac9854 (SCI检索:JCR2区,IF: 2.398)  

  (9) Shi Huaitao, Li Tao. "Two-dimensional quantitative analysis model with a shallow spall of rolling element bearing based on early weak multi-impact characteristics." Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science (2022): 09544062221097341. DOI: 10.1177/09544062221097341(SCI检索:JCR3区,IF: 1.758,WOS: 000799699300001)

  (10) Shi Huaitao, Hou Maxiao, Wu Yuhou, Li Baicheng . "Incipient Fault Detection of Full Ceramic Ball Bearing Based on Modified Observer." International Journal of Control, Automation and Systems 20.3 (2022): 727-740. DOI: 10.1007/s12555-021-0167-0(SCI检索:JCR3区,IF: 1.616,WOS: 000590997900004)  

  (11) 石怀涛, 袁振明, 佟圣皓. "基于观测器的转子系统不对中早期故障." 科学技术与工程 (2022).

  (12) 石怀涛, 侯马骁, 佟圣皓, 赵金宝. "不稳定子系统组成的离散时间切换系统区间观测器设计." 沈阳建筑大学学报 (自然科学版) (2022).


学术团体任职

  2022~至今 辽宁省振动学会副理事长

  2022~至今 国际机器人领域顶级期刊《JOURNAL OF FIELD ROBOTICS》副主编

  2019~至今 全国专业标准化技术国家标准委员会委员

  2016~至今 中国振动学会转子动力学专业委员会常务理事

  2016~至今 中机生产工程机床专业委员会专家委员

  2020~至今 中国工程建筑机器人标准化专业委员会委员

  2016~至今 辽宁省“数控机床电主轴”重点实验室主任

  2021~至今 《制造业自动化》期刊青年编委

  2023~至今 《轴承》期刊编委

  2022~至今 中国振动工程学会故障诊断专业委员会委员

  2019~至今 教育部国际合作联合实验室副主任

  2022~至今 中国自动化学会制造技术专业委员会委员

  2021~至今 中国机械工程学会设备运维学术委员会委员



近三年所获荣誉

 2022 中组部国家“万人计划”青年拔尖人才 

 2024 辽宁省科技进步一等奖(排名第二)

 2024 中国产学研合作促进会科技创新奖-创新人物奖

 2024 全国好设计奖金奖(排名第二)

  2020 辽宁省科技进步一等奖(排名第2) 

  2019 辽宁省青年科技奖(个人奖) 

  2023 中国振动工程学会科学技术二等奖(排名第1)

  2023 中国产学研合作创新成果二等奖(排名第2)

  2023 辽宁省优秀研究生导师(荣誉称号)

  2022 辽宁省高等教育(本科)教学成果一等奖(排名第2) 

  2022 辽宁省高等教育(研究生)教学成果二等奖(排名第2) 

  2020 辽宁省“兴辽英才”百千万人才工程百人层次(人才称号) 

  2020 辽宁省“兴辽英才”青年拔尖人才(人才称号) 

  2022 辽宁省优秀科技工作者(人才称号) 

  2022 辽宁省自然科学成果二等奖(排名第1) 

  2019 国家住建部华夏科技进步奖三等奖(排名第2) 

  2021 全国第二批高校黄大年式教师团队(排名第2) 

  2022 沈阳市十大科技英才(人才称号) 

  2022 沈阳市科技领军人才(人才称号) 

  2020 沈阳市优秀科技工作者(荣誉称号) 

  2020 沈阳市优秀研究生指导教师(荣誉称号) 

  2020 沈阳建筑大学2018-2020年度“三全育人”综合改革及建设先进个人(荣誉称号)

  2023 沈阳建筑大学优秀共产党员



主要发明专利

[1] 石怀涛等, 基于同步均方根之比的轴承外圈故障定位方法, CN114486261 A/CN202210071039.7, 2022.01.21

[2] 石怀涛等, 一种建筑预制构件外形尺寸自动测量装置, CN115077322A/ CN 202210647086.1, 2022.06.09

[3]石怀涛等,一种基于声振信号融合的滚动轴承故障检测方法,CN111678698A/ CN202010552045.5, 2020.06.17

[4] 石怀涛等,一种球轴承故障检测方法, CN111337257A/ CN202010353891.4, 2020.04.29

[5] 石怀涛等, 一种滚动轴承剥落位置判定方法, CN111337255A/ CN202010 212170.1, 2020.03.24

[6] 石怀涛等, 一种用于装配式建筑的吊装与浇筑一体式装置, CN110002346A/ CN201910337490.7, 2019.04.15

[7] 石怀涛等, 一种塔机自动控制系统及方法, CN109969948A/ CN201910243 226.7, 2019.03.28

[8] 石怀涛等, 一种塔机标准节自动顶升就位装置及方法, CN110027992A/ CN201910401195.3, 2019.05.15

[9] 石怀涛等, 一种适用于装配式建筑的预制构件自动吊装装置, CN11004305 0A/ CN201910399219.6, 2019.05.14

[10] 石怀涛等, 一种装配式建筑预制构件精准装配装置及方法, CN108915275A/ CN201810748660.6, 2018.07.10

[11] 石怀涛等, 一种适用于装配式建筑的自动式预制构件综合检测平台, CN1100 44911A/ CN201910398530.9, 2019.05.14

[12] 石怀涛等,玻璃保险丝管可熔体质量缺陷检测方法, CN105424708A/CN201 510770526.2, 2015.11.10

[13] 石怀涛等, 一种装配式建筑吊装平台行架顶升偏差校验装置及方法,CN1 09987518A/CN201910375046.4, 2019.05.07

[14] 石怀涛等, 一种机械式立体停车库的车辆停车姿态自动识别方法, CN109 057480A/CN201810918405.1, 2018.08.13

[15] 石怀涛等, 一种齿轮箱早期故障检测方法, CN111610021A/CN2020104984 09.6, 2020.06.04

[16] 石怀涛等, 一种砌体墙成型设备, CN111550066A/CN202010369017.X, 2020.04.30

[17] 石怀涛等, 一种用于机械式停车库搬运车的车身宽度自适应装置, CN1094 88069A/CN201811337279.7, 2018.11.12

[18] 石怀涛等, 一种多功能五轴复合式3D打印机, CN107160690A/CN20171 0522337.2, 2017.06.30

[19] 石怀涛等, 一种智慧教室门禁锁及控制方法 CN106887069A/CN20171023 9236.4, 2017.04.13

[20] 石怀涛等, 一种装配式建筑预制墙板安装定位与布模装置 CN110043057B/CN201910398531.3, 2024.05.28

[21] 石怀涛等, 一种用于装配式建筑的多自由度吊装装置 CN109987522B/CN201910337332.1, 2024.06.25



制定的国家标准

 1.《钻孔和基础施工设备安全要求 第 1 部分:桩和其他基础施工设备》,GB/T 43746.1-2024,国家标准。

  2.《钻孔和基础施工设备安全要求 第 2 部分:建筑施工用移动式钻机》,GB/T 43746.2-2024,国家标准。

  3.《钻孔和基础施工设备安全要求 第 3 部分:通用要求》,GB/T 43746.3-2024,国家标准。

  4. 建筑施工机械与设备钢筋加工机械安全要求,GB/T38176-2019,国家标准。

  5. 基于柔性铰链机构和压电陶瓷驱动器的纳米定位与扫描平台测量方法,GB/T38614-2020,国家标准。


近3年指导的优秀毕业生

  1. 李刚,2020届毕业生,省优秀硕士学位论文,校优秀硕士学位论文,山东大学博士在读。

  2. 侯马骁,2021届毕业生,省优秀硕士学位论文,校优秀硕士学位论文,西安交通大学博士在读。

  3. 李阳阳,2022届毕业生,省优秀硕士学位论文,校优秀学位论文,大连理工大学博士在读。

  4. 郭磊,2020届毕业生,校优秀学位论文,华东理工大学博士在读。

  5. 郭瑾,2021届毕业生,校优秀硕士学位论文,沈阳工学院任教。

  6. 尚亚俊,2022届毕业生,校优秀学位论文,青岛理工大学博士在读。


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