【概况】

冷永刚，天津大学机械工程学院机械系教授，博士生导师，于1986年7月获得太原理工大学机械系机械制造工艺与设备专业学士学位，1992年7月获得太原理工大学机电测控专业工学硕士学位，2005年3月获得天津大学机械工程学院机械制造及其自动化专业工学博士学位，清华大学计算机科学系访问学者（1998.7-1999.7）,美国California Merced大学访问学者（2008.10-2008.12）。主要从事智能诊断与动态测控技术、非线性动力学与结构动特性分析、微能源获取与利用、现代信号处理、纳米发电机等研究。讲授课程包括机械工程测试技术、数字信号处理、计算机组成原理、专业英语、机械噪声的测试分析与控制技术等。在ADVANCED MATERIALS、Nano Energy、Mechanical Systems and Signal Processing、Journal of Sound and Vibration、Energy Conversion and Management、Applied Energy、Journal of Applied Physics、Smart Materials and Structures、Journal of Vibration and Control、International Journal of Modern Physics B、International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics、Acta Mechanica Sinica、Machines、Sensors and Actuators A、European Physical Journal、Sensors、物理学报、力学学报、CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING、Journal of Vibration Engineering & Technologies、Journal of Magnetics、振动工程学报、中国电机工程学报、仪器仪表学报、电子与信息学报、振动与冲击等国内外权威期刊发表论文150余篇，主持承担国家863计划、国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题、国际合作、省部级自然科学基金、天津市重点基金、教育部博士点基金等项目10余项，主要成员参与完成国家自然科学基金重点项目、国家八五攻关项目以及企业合作开发等10余项，获得国家发明专利9项。

【教育背景】

2002年3月 至 2005年2月 天津大学机械工程专业(博士) 1989年9月 至 1992年7月 太原理工大学机电测控专业(硕士) 1982年9月 至 1986年7月 太原理工大学机械制造专业(学士)

【学术经历】

2005年3月 至 今 天津大学机械工程学院机械系 教授 1995年7月 至 2002年2月 太原理工大学信息工程学院计算机系 副教授 1986年7月 至 1995年7月 太原理工大学监控与测试技术研究所 助工/工程师

【讲授课程】

1． 机械工程测试技术; 2． 数字信号处理; 3． 计算机组成原理; 4． 机械噪声的测试分析与控制技术。

【教学成果】

【研究方向】

1． 非线性动力学与微能源获取 2． 智能诊断与动态测控

【学术兼职】

2021，科技部“制造基础技术与关键部件”重点专项评审专家。 2015--，《振动与冲击》编委 2012--，中国机械工程学会生产工程分会委员 2010--，中国振动工程学会故障诊断专业委员会理事 2007--，中国宇航学会光电技术专业委员会委员

【科研项目及成果】

作为项目负责人，负责的主要项目有(下面列出近十几年负责的项目，在此前负责的项目略)， 1. 2023-2026 基于磁悬浮吸振的梁结构减振机制及工程应用研究，国家自然科学基金面上基金(52275122) 2. 2018-2020 稻油田间病虫害检测防治、施药技术装备研发与示范，国家重点研发计划（智能农机装备）（2018YFD0700704） 3. 2017-2020 三稳压电梁随机振动特性与能量采集研究，国家自然科学基金面上基金(51675370) 4. 2016-2018 外加磁场压电梁振动能量采集研究，天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目(15JCZDJC32200) 5. 2014-2016 基于双稳压电悬臂梁振动响应的非线性能量获取研究，教育部博士点基金[博导类]（20120032110001） 6. 2013-2016 非线性双稳压电梁随机动力响应分析与振动能量获取研究，国家自然科学基金面上基金(51275336) 7. 2010-2012 变尺度双稳动力系统特征提取机制与关键设备状态监测的研究，国家自然科学基金面上基金(50975202) 8. 2008 双稳随机共振与分层混沌共振的动力学调参关系研究，国家自然科学基金国际交流与合作项目(50710246) 9. 2008-2010 重大关键设备的微弱特征状态识别与早期故障诊断技术，国家高技术研究发展计划（863）(2007AA04Z414) 10. 2007-2009 自适应变尺度随机共振的微弱信息检测及其早期故障诊断，天津市自然科学基金（应用基础研究计划）(07JCYBJC04600) 11. 2007-2009 面向复杂机械系统微弱特征信息提取的自适应变尺度随机共振研究，国家自然科学基金面上基金(50675153)

【代表性论著】

1. Performance evaluation and wireless sensing applications of an enhanced piezoelectric-electromagnetic hybrid energy harvester with bistable superposition mechanism, Mechanical Systems and Signal Processing, 2025, 226:112305 2. A Novel Nonlinear Eddy Current Damping Design Method for a Triple-magnet Magnetic Suspension Dynamic Vibration Absorber, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2025, 77(3): 157 3. A piezoelectric-electromagnetic hybrid energy harvester with frequency-up conversion mechanism towards low-frequency-low-intensity applications, NANO ENERGY, 2024, 124: 109447 4. A novel tri-magnet levitating bistable electromagnetic energy harvester with variable potential wells to promote snap-through behavior, International Journal of Applied Mechanics, 2024, 16(3)：2450035 5. Research on Dynamic Characteristics of a Novel Triple-magnet Magnetic Suspension Dynamic Vibration Absorber. Journal of Vibration and Control, 2024, 30（7-8）：1511 6. Nonlinear dynamics and performance enhancement strategies for the magnetic levitating bistable electromagnetic energy harvester, Journal of Vibration Engineering & Technologies, 2024, 12(3): 3963 7. A mechanical-free designing method for tailoring nonlinearity in bi-stable piezoelectric energy harvesters, Smart Mater. Struct., 2023, 32（7）: 075002 8. Force and stability mechanism analysis of two types of nonlinear mono-stable and multi-stable piezoelectric energy harvesters using cantilever structure and magnetic interaction, Smart Mater. Struct., 2023, 32（3）: 035003 9. Design and Modeling of a novel Triple-magnet Magnetic Dynamic Vibration Absorber, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2023, 71（4）: 363 10. Passive Vibration Reduction Performance of a Triple-magnet Magnetic Suspension Dynamic Vibration Absorber under Sinusoidal Excitation, Acta Mechanica Sinica, 2023, 39（5）: 522286 11. A Novel Triple-magnet Magnetic Suspension Dynamic Vibration Absorber, Journal of Sound and Vibration, 2023, 546: 117483 12. On a nonlinear broadband piezoelectric energy harvester with a coupled beam array, Applied Energy, 2022, 328: 120129 13. Theoretical and experimental investigation of a quad-stable piezoelectric energy harvester using a locally demagnetized multi-pole magnet, Energy Conversion and Management, 2022, 271: 116291 14. Energy Harvesting Performance of a Novel Nonlinear Quad-Stable Piezoelectric Energy Harvester with Only One External Magnet, Machines, 2022, 10(803): 1 15. Modeling and performance evaluation of a bi-stable electromagnetic energy harvester with tri-magnet levitation structure, Sensors and Actuators: A. Physical, 2022, 346: 113828 16. 单面双极性磁铁空间磁感应强度模型研究，物理学报，2021，70(16)：167501 17. Performance of a novel dual-magnet tri-stable piezoelectric energy harvester subjected to random excitation, Energy Conversion and Management, 2021, 239: 114246 18. 双磁铁多稳态悬臂梁磁力及势能函数分析，物理学报，2020，69(14)：140502 19. On the Aperiodic Signal Amplification by Re-scaled Vibrational Resonance in Fractional-Order Duffing Oscillators, Journal of Computational and Nonlinear Dynamics, 2020, 15: 071001 20. The echo chirp signal amplification by the vibrational information fusion method, International Journal of Modern Physics B, 2020, 34: 2050041 21. Special behaviors of two interacting permanent magnets with large different sizes, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, 2020, 62:315 21. Comparison of Magnetic Force Calculation on Permanent Magnets with Models of Equivalent Magnetic Charge and Magnetizing Current, Journal of Magnetics, 2019, 24(3): 392 22. 窄带随机激励双稳压电悬臂梁响应机制与能量采集研究，物理学报，2018，67（21）：210502 23. Multi-Frequency Signal Detection Based on Frequency Exchange and Re-Scaling Stochastic Resonance and Its Application to Weak Fault Diagnosis, Sensors, 2018, 18(5): 1325 24. On the metal/ZnO contacts in a sliding-bending piezoelectric nanogenerator, Nano Energy, 2018, 50: 291 25. 基于磁化电流法的双稳压电悬臂梁磁力精确分析，物理学报，2017，66(22): 220502 26. Wearable Microfluidic Diaphragm Pressure Sensor for Health and Tactile Touch Monitoring, ADVANCED MATERIALS, 2017, 29（39）：1701985 27. Magnetic force analysis and performance of a tri-stable piezoelectric energy harvester under random excitation, Journal of Sound and Vibration, 2017, 406：146 28. Theoretical and applied research on bistable dual-piezoelectric-cantilever vibration energy harvesting toward realistic ambience， Smart Materials and Structures, 2016, 25: 115032 29. 基于Duffing振子的信号频谱重构随机共振研究，振动与冲击，2016，35（21）：9 30. 基于频域信息交换的随机共振研究，物理学报，2016，65(22)：220501 31. Weak-signal detection based on the stochastic resonance of bistable Duffing oscillator and its application in incipient fault diagnosis, Mechanical Systems and Signal Processing, 2016, 81: 60 32. Magnetic force of piezoelectric cantilever energy harvesters with external magnetic field, Eur. Phys. J. Special Topics, 2015, 224(14): 2839 33. 单稳系统的脉冲响应研究，物理学报，2015，64(21)：210503 34. 三稳系统的动态响应及随机共振研究，物理学报，2015，64(20)：200503 35. An elastic-support model for enhanced bistable piezoelectric energy harvesting from random vibrations, Journal of Applied Physics, 2015, 117: 064901 36. SVD分量包络信号检测方法及其滚动轴承早期故障诊断研究，振动工程学报，2014，27（5）：794