不久前,2017年度國家科學技術獎名單公布,共有271個項目和9名科技專家獲得殊榮。在獲獎的諸多項目團隊中,不乏高校團隊的影子。本報特辟專題,刊登其中部分團隊的科研故事,以饗讀者。
在日前的科技獎勵大會上,大連理工大學教授賈振元主持完成的科研成果“高性能碳纖維復合材料構件高質高效加工技術與裝備”榮獲國家技術發明獎一等獎,這也是此項成果繼2008年,由郭東明院士為學科帶頭人的現代制造技術科研團隊獲得國家技術發明獎一等獎后,該團隊第二次摘得此桂冠。
作為團隊領軍人,賈振元對科研工作很有“主張”,而且經常能把枯燥、呆板的理論說得生動形象。他還善于“聊天”,不管在工作上還是生活上,都是“知心人”。多年來,賈振元以其特有的感染力和感召力,帶領著團隊往前走。
大連理工大學現代制造技術科研團隊成立于上世紀末,在團隊創始人、現任校長郭東明院士的帶領下,堅持理論服務于實踐的學校辦學傳統,同時將科研目標更加聚焦于服務國家重大需求;無論是創建國家級遼寧省重大裝備制造協同創新中心,還是建設國家創新群體,團隊都是以服務國家重大需求為科研方向,將產學研合作不斷推向新高度,取得了令人矚目的研究成果。
“郭東明院士敏銳地意識到低損傷加工對這種新型材料構件的性能保證與應用具有的重要價值,為我們確立了研究方向,組織力量進行攻關。”賈振元說。
“國外大公司是靠大量經費與時間,耗時耗力,最后摸索出的經驗是企業的核心機密,人家不告訴你。”賈振元說,“我們要在短時間內實現從跟跑、并跑到領跑,在并跑的時候,沒有基礎研究做支撐、你就超不過去。”
碳纖維復合材料研究航空、航天、交通等領域具有非同尋常的意義,然而卻是典型的難加工材料,但賈振元團隊恰恰就在碳纖維復合材料加工去除機理和加工損傷產生機制研究上取得了重大突破。
“運用我們建立的加工理論,就能在加工之前對損傷進行初步預測,通過開發工具和設計工藝進行有針對性的調整,控制甚至抑制加工損傷,解決了碳纖維復合材料機械加工中損傷易發且隨機不可控的難題,為加工損傷控制和構件性能可預測、可計算以及高性能制造奠定了基礎,為碳纖維復合材料在高端裝備中的應用,提升高端裝備性能提供了前提和保證。”團隊成員、大連理工大學機械工程學院教授王福吉說。
“做科研要找對路子。”這是賈振元常說的一句話,“刻苦的人很多,關鍵在于找準方向,道走對了可能事半功倍,道走錯了,你費大力氣、繞大圈子也不一定能夠成功。”
在碳纖維復合材料加工損傷抑制原理上,團隊實現了多項原創性發明,并研制出制孔、銑削等系列加工工具;提出了微刃力小化抑制損傷原理,在一個個螺旋槽切削刃上開出分屑槽,形成微齒,實現加工過程的“微元去除”;通過巧妙設計工具以及切削運動的配合,發明了“反向剪切”原理,實現表層纖維有效切斷。關于加工損傷抑制工藝,團隊提出了適溫切削加工損傷抑制原理,揭示出碳纖維復合材料切削質量隨溫度變化的規律;發明了負壓逆向冷卻和具有自風冷排屑功能的系列加工工藝;創建了典型構件加工工藝數據庫。他們大膽嘗試工藝創新,發明了在位隨行加工方法、低應力柔性工裝和隨動除塵裝置,研發出13臺套數控加工工藝裝備,填補了國內空白,成為我國航空航天多個重點型號復合材料關鍵構件加工的唯一裝備。
自2010年起,新研制的技術裝備和一批批新研制的刀具開始應用,使復合材料加工損傷由原來的厘米、毫米量級減至0.1毫米內,實現了從無法加工或手工加工到低損傷數字化加工的跨越,加工技術進入國際領先水平。
2015年,賈振元擔任大連理工大學副校長。擔子越壓越重,他對國家的責任意識、擔當意識也越來越強烈:“我們不能等、不能靠,時刻以國家重大需求為導向,國家需要什么,我們就研究什么。”