本刊記者 王 涵
郝志勇工作時(shí)做的是內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、汽車振動(dòng)噪聲控制、數(shù)字信號處理技術(shù)的教學(xué)與科研,閑下來的時(shí)候就是球場核心和百米冠軍。他喜歡用生活中的故事講述國際先進(jìn)的“中國技術(shù)”。
“我在西安交大讀的本科和碩士,在天津大學(xué)獲得博士學(xué)位,在英國南安普頓大學(xué)ISVR完成了博士后研究;先后在西安交大、天津大學(xué)和浙江大學(xué)任教直到現(xiàn)在。我最初并不懂得如何選擇職業(yè),是西安交大的肖永寧老師讓我留校,從此便走上了高校教師的職業(yè)生涯。并從適應(yīng)到喜歡,逐步開始了自己的主動(dòng)人生,這算是我人生道路上的一個(gè)分叉口。”郝志勇簡單地介紹自己。
但是,郝志勇的人生軌跡中最重要的一次轉(zhuǎn)折發(fā)生在博士畢業(yè)后的博士后研究階段。作為英國皇家學(xué)會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金的獲得者,郝志勇遠(yuǎn)赴英國南安普敦大學(xué)進(jìn)行博士后研究。英國南安普頓大學(xué)聲學(xué)振動(dòng)研究所(ISVR)是全球公認(rèn)的研究聲學(xué)振動(dòng)最強(qiáng)的研究所,研究所有5個(gè)研究部門,每個(gè)部門都有國際頂尖的研究大師。
郝志勇最先進(jìn)入的是Pried教授創(chuàng)立的汽車組,并在這里學(xué)習(xí)了最先進(jìn)的汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲控制技術(shù),奠定了他回國后開展汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲控制研究的基礎(chǔ)。后期他又與Elliott教授合作開展了彈性波主動(dòng)控制的研究,這項(xiàng)研究在20世紀(jì)90年代初是非常前沿的。
郝志勇回憶,“當(dāng)時(shí),英國、美國和澳大利亞是最早研究結(jié)構(gòu)彈性波主動(dòng)控制的3個(gè)國家。他們在彈性梁結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了彎曲波和壓縮波的主動(dòng)控制”。從那時(shí)起,郝志勇就對彈性波的主動(dòng)控制產(chǎn)生了濃厚的興趣,并根據(jù)他從事動(dòng)力機(jī)械研究的特點(diǎn)創(chuàng)先開展了軸系扭振彈性波主動(dòng)控制的研究。郝志勇說:“彈性波主動(dòng)控制系統(tǒng)的三要素是傳感器、控制器和執(zhí)行器,其中最難得的其實(shí)是執(zhí)行器。因?yàn)椋刂婆ふ癫ㄐ枰幸粋€(gè)能產(chǎn)生同樣波的可控裝置。”很巧,他在國內(nèi)時(shí)就已經(jīng)發(fā)明了一種電磁式扭振激勵(lì)裝置,可以產(chǎn)生出頻率和幅值可調(diào)控的交變電磁扭矩,可以按照控制要求在軸上產(chǎn)生一個(gè)交變的阻振扭矩去“截?cái)唷迸ふ駨椥圆ǖ膫鞑?。這項(xiàng)研究,在郝志勇回國后先后獲得了3項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的資助,并培養(yǎng)了4名博士研究生。
從英國學(xué)成歸國后,郝志勇注意到,國內(nèi)外先后出現(xiàn)過多起大型汽輪發(fā)電機(jī)組突發(fā)故障,均因?yàn)闆]有迅速有效的控制措施而造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失?!捌啺l(fā)電機(jī)組軸系在突發(fā)電路故障的沖擊載荷作用下會(huì)出現(xiàn)劇烈抖動(dòng),2秒鐘之內(nèi)軸就可能斷成很多節(jié)。這就像兩隊(duì)人在吃力地拔河,突然一隊(duì)人松手了,那么另一隊(duì)人就得摔倒了。類似這樣的事故,就需要主動(dòng)控制”。郝志勇很興奮,他的扭轉(zhuǎn)波主動(dòng)控制技術(shù)找到了用武之地,并在以后的實(shí)踐中得到了應(yīng)用。
之后,從發(fā)電機(jī)組到動(dòng)力機(jī)械設(shè)備再到汽車,他們“戰(zhàn)功卓著”——20多項(xiàng)國家和省部級科研項(xiàng)目、40多項(xiàng)企業(yè)工程項(xiàng)目、6項(xiàng)科技進(jìn)步獎(jiǎng)、4項(xiàng)發(fā)明成果獎(jiǎng),200多篇學(xué)術(shù)論文……
在郝志勇的腳下,有一片他深愛著的土地,那就是他的祖國。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展落后發(fā)達(dá)國家近1個(gè)世紀(jì),他著急;高速列車的關(guān)鍵技術(shù)被發(fā)達(dá)國家控制,他心急;新型工程材料在汽車上的應(yīng)用與開發(fā)問題亟待解決,他更急……
CAE技術(shù)是內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的核心內(nèi)容。內(nèi)燃機(jī)誕生于19世紀(jì),傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)依靠的是經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)庫。如果依靠傳統(tǒng)的方法,國內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)水平永遠(yuǎn)也趕不上國外。從上世紀(jì)末開始,內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論和方法的研究迅速發(fā)展起來。受到設(shè)計(jì)方法革命的影響,1987年,郝志勇率先在國內(nèi)開設(shè)了內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法 的研究生課程;1996年,他在國內(nèi)開創(chuàng)了內(nèi)燃機(jī)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法以及發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲控制研究博士生培養(yǎng)方向,并在以后十多年的時(shí)間里在研究和推廣內(nèi)燃機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)方法上傾注了大量的心血。
“如果有了數(shù)字化設(shè)計(jì)開發(fā)平臺,內(nèi)燃機(jī)很多的結(jié)構(gòu)分析、性能預(yù)測以及新產(chǎn)品開發(fā)都可以通過CAE技術(shù)在計(jì)算機(jī)上完成,我們用10年甚至更短的時(shí)間,至少在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就可以與國外站在同一起跑線上”。2003年至2004年,郝志勇成功地參與策劃了我國第一個(gè)內(nèi)燃機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)開發(fā)平臺建設(shè)的國家科技計(jì)劃重大項(xiàng)目。近十年來,他和團(tuán)隊(duì)成功完成多項(xiàng)內(nèi)燃機(jī)CAE設(shè)計(jì)開發(fā)的工程項(xiàng)目,建立了多項(xiàng)內(nèi)燃機(jī)和零部件數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范,為企業(yè)培養(yǎng)了數(shù)十名CAE工程師,為我國的內(nèi)燃機(jī)CAE設(shè)計(jì)開發(fā)技術(shù)的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。
汽車的NVH性能是衡量汽車品質(zhì)的一個(gè)綜合性指標(biāo),它不僅給予汽車用戶最直接的身體感受,而且與汽車零部件的強(qiáng)度和壽命有直接的關(guān)系。在NVH研究方面,郝志勇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)完成了第一臺柴油機(jī)整機(jī)降噪、第一臺農(nóng)用單缸機(jī)降噪、第一輛摩托車和第一臺工程機(jī)械平地機(jī)的降噪項(xiàng)目。他們先后對多個(gè)機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了低噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì),降低整機(jī)噪聲2~4分貝,相關(guān)技術(shù)達(dá)國際先進(jìn)水平。他們還完成了2個(gè)車型的整車降噪研究,降低汽車通過噪聲2~6分貝,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
高速列車,中國是走在世界前列的,但是減振降噪的關(guān)鍵技術(shù)還在國外。2011年,郝志勇成功地參與并策劃了高速鐵路減振降噪關(guān)鍵技術(shù)研究的國家“863”重大項(xiàng)目。他和團(tuán)隊(duì)運(yùn)用數(shù)字化建模和虛擬仿真技術(shù),將高速列車在受到輪軌、空氣動(dòng)力、受電弓和轉(zhuǎn)向架振動(dòng)激勵(lì)后產(chǎn)生的車內(nèi)噪聲分布和大小預(yù)測出來,然后進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),降低噪音,提高乘坐高速列車的舒適性。目前,他們的高速列車減振降噪CAE分析與改進(jìn)設(shè)計(jì)已經(jīng)通過了項(xiàng)目驗(yàn)收。
鎂合金,中國是世界最大的鎂儲量國、生產(chǎn)國、使用國和出口國,是一種具有國家特色的工程材料。鎂合金的重量只相當(dāng)于鋼的1/4、鋁的2/3,而它的機(jī)械性能接近于鋁。郝志勇很難忘記國外高價(jià)賣給中國鐵礦石,進(jìn)而幾乎控制中國材料價(jià)格的經(jīng)歷。鎂合金這一工程材料快速成熟起來,成本就能更多地降下來?!叭绻茉谄嚿洗罅繎?yīng)用的話,就可以在很大程度上降低鎂合金的成本,并拉動(dòng)鎂合金產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,對我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展是十分有利的”。為此,一個(gè)由中國、美國、加拿大三國政府發(fā)起立項(xiàng)并資助的“鎂質(zhì)車體前端研究與開發(fā)”國際科技合作項(xiàng)目從2007年開始了卓有成效的研究。該項(xiàng)目包含的8個(gè)課題基本涵蓋了鎂合金汽車應(yīng)用要解決的主要問題。郝志勇作為中方NVH任務(wù)的負(fù)責(zé)人承擔(dān)了鎂質(zhì)車體NVH性能方面的研究。項(xiàng)目開展了8年,取得了非常豐碩的成果,這些成果為鎂合金在汽車上的大量應(yīng)用鋪平了道路。
因?yàn)樯類壑_下的這片土地,郝志勇在科學(xué)研究的險(xiǎn)峰上攀登。
在郝志勇的生命里,幾十年的人生路是一天一天累積起來的,而他的每一天是分割成上午、下午和晚上3個(gè)時(shí)間單元來做學(xué)問和搞研究的。當(dāng)然,對于愛玩的他來說,每周也少不了拿出一兩個(gè)單元來開展體育活動(dòng),而且,他跑步是大學(xué)的百米冠軍,踢球是單位的足球先生,“在大學(xué)里招呼一聲,很多學(xué)院的人都會(huì)來一起玩的”。因?yàn)樵谶@方面他也是領(lǐng)軍人物。
說起他的學(xué)生,郝志勇滿臉的自豪,“我已經(jīng)培養(yǎng)了80多個(gè)研究生,現(xiàn)在都是這個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)骨干,有些已經(jīng)成為本單位的學(xué)術(shù)帶頭人”。在培養(yǎng)學(xué)生的過程中,郝志勇有一個(gè)理念,“activate”VS“innovate”?!皩W(xué)生的興趣是很關(guān)鍵的。一旦學(xué)生對研究有了興趣,他們會(huì)主動(dòng)鉆研的。我一直在跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)‘a(chǎn)ctive’的重要性。以前,我在國外學(xué)習(xí)的時(shí)候,老外就說我很‘a(chǎn)ctive’,很主動(dòng)地想出很多事來做”。
主動(dòng)性優(yōu)先于創(chuàng)新性,這是郝志勇的觀點(diǎn),“沒有主動(dòng)性就很難說有創(chuàng)新性。你只有主動(dòng)去做,才可能有創(chuàng)新。當(dāng)然,要想成功還需要有堅(jiān)韌不拔克服困難的精神”。他經(jīng)常跟學(xué)生說:“你們都是中國一流大學(xué)培養(yǎng)出來的人才,是在十幾億人當(dāng)中選拔出來的精英。你們要有責(zé)任感和使命感,國家有很多重要的崗位和重要的任務(wù)你們不去承擔(dān)還指望誰去承擔(dān)”。
“咱們國家現(xiàn)在是應(yīng)試教育,學(xué)生做事需要老師引導(dǎo),老師教的都會(huì)做了就是好學(xué)生。在這種培養(yǎng)模式下,很多學(xué)生雖然成績很好,但創(chuàng)新性差,后來很難有大的作為”。針對這種情況,郝志勇對他的研究生的做法是:在初步了解和觀察后,給學(xué)生初步確定一個(gè)研究方向,培養(yǎng)他們對相關(guān)研究的興趣,開展相關(guān)理論和技能的訓(xùn)練,并逐步承擔(dān)研究課題,通過完成科研任務(wù)把他們送上獨(dú)立從事科研工作的道路。對于個(gè)別優(yōu)秀的學(xué)生,也會(huì)讓他們在導(dǎo)師的研究領(lǐng)域里選擇自己感興趣的研究,并逐步上升為學(xué)位論文課題。郝志勇說:“我的任務(wù)就是最大限度地把每個(gè)學(xué)生的潛力挖掘出來”。
櫛風(fēng)沐雨,花香滿園。幾十年如一日,培養(yǎng)學(xué)生、矢志研究,郝志勇就是這樣主動(dòng)地發(fā)起、承擔(dān)并完成一個(gè)又一個(gè)的教學(xué)和科研任務(wù),在為國家培養(yǎng)高層次人才的同時(shí),也為國家的科技進(jìn)步做出了自己獨(dú)特的貢獻(xiàn)!