【概况】

宋晓菲，天津大学机械工程系教授，硕士/博士生导师。研究方向为面向外科手术的生物组织先进切割技术及医疗器械（超声刀、水刀）、人体组织修复支架。主持国家自然科学基金项目4项，天津市自然科学基金1项；参加863支撑计划项目1项、973重大项目1项、04重大专项1项等国家重点项目6项；ACSRF澳/中国际合作项目1项。近年在国际期刊Acta Biomater、Int J Mach Tool Manu、J Manuf Process、J Mater Process Tech、ASME等发表SCI论文30余篇，其中SCI 中科院Top期刊8篇，引用500余次； 出版Springer专著1章；授权/申请中国发明专利10余项，成果转化2项。入选首届“北洋学者-青年骨干教师”称号。获2024年度天津市科技进步二等奖（排名1）、2021年度中国好设计创意奖（排名1）。

【教育背景】

1999.9~2003.7 天津大学机械工程学院， 学士学位 2003.9~2006.3 天津大学机械工程学院， 硕士学位 2006.3~2008.9 天津大学机械工程学院， 博士学位

【学术经历】

2008年10月至今 天津大学机械工程学院， 讲师、副教授、教授 2013年4月至2014年3月 美国凯斯西储大学、加州伯克利大学， 访问学者

【讲授课程】

1.机械设计基础 2.先进制造技术 3.主题设计4（项目式课程）

【教学成果】

1.2024.10，中国机械行业产教融合教育教学创新大赛二等奖（排名4/8） 2.2023.05，第十七届“挑战杯”天津市大学生课外学术科技作品竞赛，特等奖，指导老师 3.2023.12，第十六届三维数字化创新设计大赛全国总决赛，一等奖，指导教师 4.2023.06，天津大学本科毕业设计论文，优秀指导教师 5.2023.06，第三届“新工科”本科生毕业设计大赛，学生个人二等奖，指导老师 6.2023.06，第三届“新工科”本科生毕业设计大赛，学生团体二等奖，指导老师 7.2022.05，第十五届“挑战杯”天津大学大学生课外科技作品竞赛，特等奖，指导老师 8.2022.12，第六届全国大学生工业设计大赛，入围奖，指导老师 9.2022.09，天津大学第二届新工科项目式课程设计大赛二等奖（排名2/5）

【研究方向】

1.先进制造技术在医学领域的创新应用及医疗器械设计 2.超声波复合骨切割手术新工艺与新器械 3.水射流软组织分离技术及医用水刀研发 4.人体支架数字化设计与制造

【学术兼职】

国家基金同行评议人 国内、国际刊物审稿人

【科研项目及成果】

【科研项目】 1.超微创肌筋膜水射流切割分离机理及其关键技术，国家自然科学面上基金， 2023~2026，项目负责人； 2.面型开胸手术的超声辅助干锯切机理及减温降损策略，国家自然科学面上基金，2019~2022，项目负责人； 3.一种面向肌筋膜松解术的微调压水射刀，专利权转让，2023.12，项目负责人； 4.一种超声振动旋转牙科直手机，专利技术许可，2021.07，项目负责人； 5.缺损颅骨修复体术中打印关键技术及其再生机理研究，国家自然科学面上基金， 2022~2025，第一参加人； 6.基于旋转超声的新型高效低损牙体预备关键技术，天津市自然科学基金，2018~2021，项目负责人； 7.基于临床舒适性和力学相容性的超声辅助口腔高速调磨机理及关键技术，国家自然科学面上基金，2014~2017，项目负责人； 8.足仿生机器人野外试验与测试技术研究，863计划2015~2018，子任务负责人； 9.刚柔混合多指灵巧手研制，国家重点研发计划课题， 2020~2022，第三参加人； 10. 牙科陶瓷高速调磨温度与热-力耦合损伤研究，国家自然科学青年基金， 2010~2012，项目负责人； 11. 高速涡轮牙科手机切削温度及热损伤研究，教育部博士点基金，2010~2012，项目负责人； 12. Strengthening Collaboration with Tianjin University on Dental Ceramic Machining，ACSRF中澳项目， 2013~2014，中方参加人； 13. 异形深腔复合材料构件高效复合加工工艺及装备，863支撑计划， 2013~2015，主要参加人； 14. 大口径非球面机器人数控抛光装备研制，04重大专项，2013~2014，主要参加人； 【科研获奖】 1. 2025年，天津市科学技术进步二等奖（排名1） 2. 2021年，中国好设计创意奖（排名1）

【代表性论著】

1.Low-damage bone cutting using a newly developed rotary ultrasonic surgical handpiece, Advances in Manufacturing, 2025. 2.Tissue-selective separation mechanism of multi-type soft tissues under waterjet impact for low-trauma cutting surgery, Annals of Biomedical Engineering，2025, 53(10), 2612–2625. 3.Thermally reversible hydrogels printing of customizable bio-channels with curvature, International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 257, 128595. 4.Waterjet machining of biological tissues in medical surgeries: From soft tissue dissection to bone cutting, Journal of Manufacturing Processes, 2023, 107, 529–548. 5.Edge damage prediction and analysis of ceramic restorations in ultrasonic-assisted dental grinding based on a multi-grit finite element model，Journal of Manufacturing Processes，2023, 101: 1383–1395 6.Force prediction and analysis in surgical sawing of composite bone involving multi-tooth reciprocating and heterogeneous pore model. Journal of Materials Processing Technology, 2023, 312: 117853. 7.A comparative investigation on micro-channel by using direct laser ablation and liquid-assisted laser ablation on zirconia, Ceramics International, 2023, 49(19): 31871–31880. 8.Surface fractures in pre-crystallized and crystallized zirconia-containing lithium silicate glass-ceramics generated in ultrasonic vibration-assisted machining, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2023, 147, 106132. 9.Sampling optimization for 3D surface measurement. Part I: Sampling area optimization based on areal texture parameter analysis, Measurement, 2022, 203: 111972. 10.Sampling optimization for 3D surface measurement. Part II: Sampling interval optimization based on cumulative power spectral density analysis, Measurement, 2022, 200: 111692. 11.Design and optimization of a new anti-reflux biliary stent with retractable bionic valve based on fluid-structure interaction analysis. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2022, 10: 824207. 12.Soft machining-induced surface and edge chipping damage in pre-crystalized lithium silicate glass ceramics. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2022, 131: 105224. 13.Design and Evaluation of a Novel Anti-Reflux Biliary Stent with Cone Spiral Valve. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part H, Journal of engineering in medicine, 2021: 235(1):554-64. 14.Effect of bur selection on machining damage mechanisms of polymer-infiltrated ceramic network material for CAD/CAM dental restorations. Ceramics International, 2020, 46(14): 23116-23126. 15.Surface characteristics of dental resin nanoceramic in in vitro finishing with dental handpiece and rotary burs. Surface Topography-Metrology and Properties, 2020, 8(2): 13. 16.Machinability: Zirconia-reinforced lithium silicate glass ceramic versus lithium disilicate glass ceramic. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 2020, 101: 103435. 17.Responses of pre-crystallized and crystallized zirconia-containing lithium silicate glass ceramics to diamond machining. Ceramics International, 2020, 46(2): 1924–1933.