☆导师简介

刘旭南，副教授，硕士生导师。

辽宁省万层次人才，《煤田地质与勘探》期刊青年编委，张家口煤机有限公司柔性引进人才，辽宁工程技术大学第三届科协委员。2019年7月到10月期间，于英国牛津大学进行访学工作。2025年8月在俄罗斯乌拉尔联邦大学进行调研工作。本人长期从事复杂工况下机械系统可靠性分析与优化设计、工矿装备自动化与智能化、采掘设备机器人化智能开采工艺研究。围绕上述方向，取得了系列学术成果。主持省部级纵向课题3项，参与、完成国家及省部级科研课题3项，主持、参与企业委托项目10余项；在《煤炭学报》、《振动与冲击》、《Engineering Failure Analysis》等期刊发表论文45篇、SCI、EI文章10余篇；出版专著2部，其中受辽宁省科协资助出版专著1部；获商业联合协会等省部级科技奖励2项。与牛津大学、乌拉尔联邦大学、东北大学、太原煤科院等高校和科研院所以及兖矿东华重工有限公司等相关企业建立了良好的合作关系。

研究方向

（1）工矿装备自动化与智能化
（2）现代机械设计理论与方法

（3）机器人化智能开采装备与工艺

论文成果

代表性学术论文：

1.Fatigue Life Analysis and Optimization of Key Components in the CuttingHead Transmission Systemofa Continuous Miner [J]. Maintenance and Reliability, 2026.(SCI A2)

2.Xunan Liu, Yiming Liu, Faquan Li, et al. Optimization of kinematic parameters of continuous miner based on LS-DYNA simulation analysis and NSGA-II algorithm [J]. Results in Engineering, 2025, 26.(SCI A2)

3. Liu X N, Du C Q, Fu X ,et al.Wear analysis and performance optimization of drum blade in mining coal gangue with shearer[J]. Engineering Failure Analysis, 2021, 128(3):105542. (SCI A2)

4. Liu X N, Zhang Y P, Wang J ,et al. Study on stress variation law of coal with hard concretion under the action of pick[J]. DYNA, 2023,90(226): 146-155.(SCI A4)

5. Liu X N, Zhao Z Q, Fu X ,et al. Roadheader horizontal swing movement based on VP technology and SVR algorithm[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2023.(SCI A4)

6. Liu X N, Li X L, Fu X. Analysis on the influence law of traction speed on the cutting performance of coal containing hard concretion[J]. Mechanics & Industry, 2023.(SCI A4)

7. Liu X N, Du C Q, Liu M X. Research on spiral angle optimization for longitudinal road header's cutting head[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2020, 234(17): 3346-3359.(SCI A4)

8. 刘旭南,赵丽娟,付东波,张飞飞.采煤机截割部传动系统故障信号小波包分解方法研究[J].振动与冲击,2019,38(14):169-175+253. (EI)

9. 刘旭南,赵丽娟,黄凯,罗贵恒.基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析[J].煤炭学报,2019,44(03):965-973. (EI)

10. 刘旭南,赵丽娟,陈佳豪,罗贵恒.关于薄煤层采煤机螺旋滚筒的研究方法、进展及展望[J].机械设计与研究,2018,34(06):198-201.

11. 刘旭南,赵丽娟,周文潮,罗贵恒,杜章雨.运动学参数对滚筒截割夹矸煤岩应力影响规律[J].煤炭学报,2018,43(10):2926-2933. (EI)

12. 刘旭南,赵丽娟,陈佳豪,朱保旭,范思民.基于FLUENT的采煤机螺旋滚筒内喷雾性能研究[J].机械设计,2018,35(07):47-51.

13. 刘旭南,赵丽娟,石国帅.纵轴式掘进机截割头设计方法研究现状与展望[J].煤矿机械, 2018,39(07):17-20.

14. 刘旭南,黎垂杨,赵丽娟,王安然.采掘机械行星减速齿轮强度校核软件的开发及应用[J].机械强度,2018,40(02):370-377.

15. 刘旭南,赵丽娟,冯认金,郝良英,鲍文杰.薄煤层采煤机运动学参数最佳匹配问题研究[J].机械科学与技术,2017,36(11):1701-1707.

16. 刘旭南,赵丽娟,盖东民,杜章雨,郝良英.基于采煤机可靠性的智能牵引调速系统研究[J].系统仿真学报,2016,28(07):1601-1608.

17. 刘旭南,赵丽娟,高猛,LE THUY DUONG.基于强度理论及虚拟仿真相结合的行星减速机构可靠性分析[J].中国安全生产科学技术,2016,12(02):33-38.

18. 赵丽娟,刘旭南,朱帅,胡春梅.纵轴式掘进机截割头辅助设计与优化软件开发及应用[J].机械设计,2016,33(03):35-42.

19. 赵丽娟,刘旭南,刘鹏.截齿排列方式对采煤机工作性能的影响[J].机械科学与技术, 2014, 33(12):1838-1844.

20. 赵丽娟,刘旭南,曹拓.纵轴式掘进机横摆运动参数的优化设计[J].煤炭学报，2012,37(12):2112-2117. (EI)

21. 赵丽娟,刘旭南,孙强.基于VPANNs的掘进机回转台可靠性分析[J].中国机械工程, 2014,25(05):602-607.

22. 赵丽娟,刘旭南,马联伟.基于经济截割的采煤机运动学参数优化研究[J].煤炭学报, 2013,38(08):1490-1495. (EI)

23. 赵丽娟,刘旭南,张建军,孙中刚.刨煤机刨链回转接头的可靠性[J].机械设计与研究, 2013,29(03):118-122+130.

24. Liu Xunan, Ruan Jinxing, Zhao Lijuan. Intelligentialize Research on Shearer Haulage Speed Regulation System [C]. ICCSAI2014.(EI)

其它论文：

1. Shengdong Lu，Xinle Yang，Sujuan Bu，Weikang Li，Ning Yu，Xin Wang，Wenzhi Dai，Xunan Liu，H Lund，MJ Kaiser. Performance and parameter prediction of SCR-ORC system based on data-model fusion and twin data-driven [J]. Energy, 2024, 290: 130263.

2.Wang, Y D., Lin, G C., Liu, X N. et al. Research on coal rock parameter calibration based on discrete element method [J]. Sci Rep 14, 26507 (2024). 

2. Shujuan Bu, Xinle Yang, Weikang Li, Wenzhi Dai, Chang Su, Xin Wang, Xunan Liu. Energy, exergy, environmental, and economic analyses and multiobjective optimization of a DSORC system for waste heat utilization in low-concentration gas power generation [J]. Energy, 2024, 286:129647.

3. Shujuan Bu, Xinle Yang, Weikang Li, Chang Su, Xin Wang, Xunan Liu, Ning Yu. Study and application of the shift-temperature of heating fluid for zeotropic mixtures in organic Rankine cycle [J]. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2023, 145:106808.

4. Shujuan Bu, Xinle Yang, Weikang Li, Chang Su, Wenzhi Dai, Xin Wang, Xunan Liu. Energy, exergy, exergoeconomic, economic, and environmental analyses and multiobjective optimization of a SCMR–ORC system with zeotropic mixtures [J]. Energy, 2023, 263:125854.

5. Shujuan Bu, Xinle Yang, Yue Sun, Weikang Li, Chang Su, Xin Wang, Xunan Liu. Thermodynamic performances analyses and process optimization of a novel AA-CAES system coupled with solar auxiliary heat and organic Rankine cycle [J]. Energy reports, 2022, 8:12799-12808.

专利

1. 刘旭南,张飞飞,刘明熹. 一种自动配药助老机[P]. 辽宁省: CN202011625107.7, 2024-06-18.

2. 刘旭南,赵丽娟,刘明熹,等. 一种可变截线距的掘进机截割头[P]. 辽宁省: CN201910151366.1, 2023-10-20.

3. 刘旭南,杜长青,刘明熹. 一种用于镐型截齿截割含硬核煤岩体的截割试验台[P]. 辽宁省: CN202011581847.5, 2022-05-24.

4. 刘旭南,杜长青,李泓晔,等. 一种带式输送机的移动卸料装置及使用方法[P]. 辽宁省: CN202110590722.7, 2021-08-03.

5. 刘旭南,赵丽娟,张硕,等. 一种采掘机械截割机构综合性能试验台[P]. 辽宁省: CN201910152266.0, 2019-04-30.

6. 刘旭南,赵丽娟,罗贵恒,等. 一种掘进机截割头截割试验台[P]. 辽宁: CN201810022422.7, 2018-04-24.

7. 刘旭南,赵丽娟,金忠峰,等. 一种掘进机截割头自动焊接装置[P]. 辽宁省: CN201610839087.0, 2018-01-30.

8. 李沛洵,刘旭南. 一种煤矿机械用低合金结构钢的制造工艺[P]. 辽宁省: CN202211359102.3, 2023-01-24.

9. 赵丽娟,张品好,刘旭南,等. 一种纵轴式掘进机虚拟样机截割头载荷计算及加载方法[P]. 辽宁省: CN201710407592.2, 2019-02-12.

10. 赵丽娟,金忠峰,刘旭南,等. 一种吸盘式爬墙机器人[P]. 辽宁省: CN201610748348.8, 2018-04-17.

科研项目

1. 辽宁省教育厅青年（提升）基金：薄煤层采煤机螺旋滚筒破落含硬结核煤岩动态特性研究；（2024.09-2026.08主持，在研）

2. 辽宁省科技厅重点项目：截割头破落坚硬岩动力演化规律及其结构优化设计理论研究；（2017.05-2019.4 主持，已结题）

3. 辽宁省教育厅研究项目：镐形截齿作用下含硬结核煤岩破落规律研究；（2019.07-2021.06 主持，已结题）

4. 博士启动基金：掘进机动态可靠性及其关键技术研究；（2014.10-2020.09主持，已结题）

5. 企业委托项目：镦锻机力学性能分析与结构优化；（2024.07-2024.11主持，在研）

6. 国家自然科学基金项目：夹矸煤岩高效截割滚筒落煤动力传递规律及结构进化理论研究；（2016.01-2019.12 参与，在研）

7. 辽宁省教育厅高水平创新团队国（境）外培养项目：灾变井巷非结构化空间地形救援机器人可折展刚柔耦合行走机构越障行为研究；（2018.06-2021.06 参与，在研）

8. 辽宁省教育厅重点项目：采煤机螺旋滚筒激光增材再制造成形轨迹规划与质量控制研究；（2017.11-2020.10 参与，在研）

9. 辽宁省教育厅项目：基于VP与VI的控制工程虚拟实验系统研究与开发；（2014.10-2016.09参与，结题）

10. 企业横向课题：MG400/951-WD新型采煤机可靠性研究；（2015.01-2017.12参与，结题）

著作

1. 刘旭南.采煤机、掘进机动力学仿真及控制中若干关键技术研究，辽宁省科协资助专著，辽宁科学技术出版社，2017.

2. 刘旭南.截割头破落坚硬岩石动力演化规律及其结构优化设计理论研究，中国矿业大学出版社，2026.

教研项目

1. 校级研究生教改项目：机械专硕产教融合协同培养体系构建与实施；（2024.10-2025.09主持，在研）

2. 校级研究生教改项目：“新工科”背景下的《虚拟样机技术》课程问题导向式教学模式探究；（2021.10-2022.09主持，已结题）

3. 校级本科教改项目：采煤机运动学、动力学与可靠性虚拟实验研究；（2020.01-2020.07主持，已结题）

4. 校级本科教改项目：数字化设计与制造教学模式改革；（2017.07-2017.12主持，已结题）

5. 辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目：基于VP与VI的控制工程虚拟实验系统研究与开发，（2014.10-2016.09，参与，已结题）

6. 辽宁省教育厅项目：TQM视域下研究生学位论文抽检制度研究；（2022.09-2024.08参与，已结题）

7. 辽宁省教育厅项目：基于网络平台的《数控技术》学习过程考核和能力评价体系研究与实践；（2018.09-2020.09参与，已结题）

获奖信息

1. “政、教、产、学、研、用”六融合的机械工程研究生新工科育人模式研究与实践，辽宁省研究生教学成果二等奖，2022.06

2. 截割头破落坚硬岩石动力演化规律及其结构优化设计理论研究，中国商业联合协会科技进步三等奖，2021.12

3. 掘进机动态可靠性虚拟仿真中的关键技术，中国商业联合协会科技进步三等奖，2017.12

4. 悬臂式掘进机设计中虚拟样机技术的开发应用，阜新市科学技术进步奖二等奖，2015.04