基本情况

孙国芹，北京工业大学机械与能源工程学院机械设计及理论系教授，博导，怀柔实验室双聘教师。1999年硕士毕业于吉林大学材料加工工程专业，2010年博士毕业于北京工业大学机械工程专业。1999年-至今，在北京工业大学从事教学科研工作，其中2013.09-2014.09在国家留学基金委资助下赴美国阿拉巴马大学航空工程系访学一年。国家自然科学基金通讯评审专家，中国材料研究学会疲劳分会理事，机械工程学会高级会员，Metals特刊“Fatigue Assessment of Metals”客座编辑，TRIZ二级认证。

研究方向为机械结构强度，长期致力于单多轴常温和高温疲劳、焊接/增材疲劳和重要装备的机械创新/强度设计研究，近年从事制氢装置的机械结构强度设计研究，在研技术转移项目多项，作为负责人完成国家自然科学基金面上项目1项，参与国基金重大项目2项；发表高水平国际/国内期刊论文近50篇，授权发明专利近30项。

研究方向

（1）制氢装置创新/强度设计

制氢结构强度设计，轻量化设计，重要结构件性能衰退机理，关键零部件抗疲劳设计。

（2）搅拌摩擦焊接头/增材结构疲劳

疲劳小裂纹扩展实验及理论，疲劳损伤机理，疲劳性能模拟，疲劳寿命预测。

（3）高温多轴疲劳

高温多轴疲劳行为及失效机理，多轴疲劳损伤理论，多轴疲劳寿命预测及高温多轴疲劳性能模拟

获奖情况

全国大学生机械创新设计大赛全国一等奖（2020）二等奖（2024）指导教师

部分代表性研究成果

(1)GQ Sun, ZH Fu, S Yang, XZ Wang, DG Shang, SJ Chen. Fatigue failure of aluminum alloy friction stir welded joints under two-stage variable amplitude loading. Welding in the World. 2025, 69(1): 113-124.

(2)XS Chen, GQ Sun, JQ Zhu, W Kang, DG Shang, ZF Deng. Influence of Structural Parameters on Mechanical Properties of Triply Periodic Minimal Surface Structure. Metals. 2023,13(2): 285.

(3)GQ Sun, Zhu, DY, SJ Chen, ZF Deng, W Kang, DG Shang.Fatigue crack initiation and propagation of wire arc additive manufactured Al-Mg alloy. Engineering Failure Analysis. 2023,148,107164.

(4) YWang,GQSun, JFLiu,XDLiu,DG Shang. Multiaxial high-cycle fatigue failure and life prediction based on critical plane method. International Journal of Damage Mechanics. 2022, 31(8), 1165-1186.

(5) GQSun, HMYu, YCGuo, XDLiu, DGShang, SJChen. Experimental and crystal plasticity simulation on fatigue crack of wire and arc additively manufactured aluminum alloy. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. 2022, 45(2): 620-624.

(6)孙国芹,尚德广,王杨.金属多轴疲劳行为与寿命预测研究进展.机械工程学报, 2021,57(16): 153-172.

(7) GQ Sun, XH Wei, DGShang, SJChen，LCLong, XQ Han.Tensile and Fatigue Analysis Based on Microstructure and Strain Distribution for 7075 Aluminum FSW Joints. Metals, 2020, 10 (12): 1610.

(8) GQ Sun, XH Wei, DGShang, SJChen, LCLong, XQ Han.Tensile and Fatigue Analysis Based on Microstructure and Strain Distribution for 7075 Aluminum FSW Joints. Metals, 2020, 10 (12): 1610.

(9)GQ Sun,XH Wei,JP Niu,DG Shang,SJ Chen. Influence of residual stress on fatigue weak areas and simulation analysis on fatigue properties based on continuous performance of FSW joints. Metals. 2019, 9(3):284.

(10) GQ Sun, CW Wang, XH Wei, DG Shang, SJ Chen. Study on small fatigue crack initiation and growth for friction stir welded joints. Materials Science and Engineering A. 2019, 739:71-85.

(11) GQSun, YCGuo, XQHan, DG Shang, SJChen.Fatigue modeling containing hardening particles and grain orientation for aluminum alloy FSW joints. Materials. 2019, 12(12): 2024.

(12) GQSun, GSXu, DGShang, SJChen. Welding parameter selection and short fatigue crack growth of dissimilar aluminum alloy friction stir welded joint. Welding in the World. 2019, 63(6):1761-1769.

(13)GQ Sun,YJ Chen,XH Wei,DG Shang,SJ Chen. Crystal plastic modeling on fatigue properties for aluminum alloy friction stir welded joint. Materials Science and Engineering A. 2018,728: 165-174.

(14) GQ Sun, YJ Chen, SJ Chen, DG Shang. Fatigue modeling and life prediction for friction stir welded joint based on microstructure and mechanical characterization. International Journal of Fatigue. 2017, 98: 131-141.

(15) GQ Sun, JP Niu, YJ Chen, FYSun, DG Shang, SJ Chen.Experimental research on fatigue failure for 2219-T6 aluminum alloy friction stir-welded joints. Journal of Materials Engineering and Performance. 2017, 26 (8): 3767-3774.

联系方式

北京工业大学基础楼503，邮箱：sguoq@bjut.edu.cn，联系电话：13520726397

每年招收硕士研究生3-4名，博士生1-2名，博士生符合条件者（本硕双一流）可到怀柔实验室联培或实习。

报考学术硕士研究方向：0802机械，机械工程06方向（机械结构智能化设计）

报考专业硕士研究方向：0855机械，现代机械系统智能设计

报考博士研究方向：0802机械工程，机械结构强度与耐久性设计、机械及微机电系统结构设计