宋 潔
陳再剛博士(中)獲得中國機械工程學(xué)會上銀優(yōu)秀機械博士論文獎
近些年來,隨著科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展,機械設(shè)備的研發(fā)有了大幅度提升,朝著大型化、連續(xù)化、高速化、輕型化、集中化等方向發(fā)展。在這一發(fā)展背景下,機械設(shè)備提高了生產(chǎn)率,但是,其發(fā)生故障的概率和導(dǎo)致的損失卻越來越高。最近幾十年來由于機械設(shè)備故障導(dǎo)致的災(zāi)難性事件時有發(fā)生,造成的經(jīng)濟損失、人員傷亡和社會影響也是難以估量的,因此加強機械設(shè)備故障診斷等領(lǐng)域的研究對于國民經(jīng)濟發(fā)展的重要性不言而喻。
為了攻克機械設(shè)備領(lǐng)域的諸多問題,重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室副主任、學(xué)術(shù)帶頭人邵毅敏教授在30余年的科研生涯中,一直沒有放棄在信號處理、噪聲分析與模式識別、設(shè)備故障診斷、智能化監(jiān)控與殘余壽命預(yù)測技術(shù)等領(lǐng)域的探索,憑借扎實的科研基礎(chǔ)以及研究經(jīng)驗,他主持了國家自然科學(xué)基金重點項目、國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項項目、國家“十一五”和“十二五”支撐計劃項目等120余項,領(lǐng)導(dǎo)團隊成功解決了多項國家重要工程的技術(shù)難題。
既然選擇了遠方,便只顧風(fēng)雨兼程。邵毅敏對于科學(xué)研究的一片赤誠之心,從他的科研之路中我們可以深切感受到。
1981年,邵毅敏以優(yōu)異的成績考入北京鋼鐵學(xué)院(現(xiàn)北京科技大學(xué)),在這里展開了自己新的學(xué)習(xí)、探索生涯,并順利獲得了冶金機械專業(yè)的學(xué)士以及碩士學(xué)位。科學(xué)研究要與世界接軌,才能接收到最前沿的科研領(lǐng)域信息。為了能夠拓寬自己的科研視野,研究生畢業(yè)后的邵毅敏決心走出國門,前往日本群馬大學(xué)進行研究學(xué)習(xí),而這一去就是10年,在這10年的過程中,邵毅敏不僅獲得了生產(chǎn)工學(xué)專攻方向的博士學(xué)位還在群馬大學(xué)度過了7年的執(zhí)教生涯,這些經(jīng)歷,都匯聚成了邵毅敏科研人生的寶貴財富,讓他在軸承、齒輪、機械設(shè)備故障診斷以及提高機械產(chǎn)品可靠性方面打下了堅實的基礎(chǔ)并積累了豐富的研究經(jīng)驗。
時代在發(fā)展,中國也在以飛速發(fā)展的姿態(tài)向世界宣告自己的現(xiàn)代化進程。在“中國制造2025”這一大背景之下,邵毅敏更深切地感受到自己科研工作的重要性所在。雖然在國外從事研究工作多年,但是他從未忘記自己的科研初衷——要為中國的科研事業(yè)貢獻自己的力量。2004年11月,在海外打拼10年的邵毅敏終于回到了祖國,來到了重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室開展研究工作。
新的開始,新的挑戰(zhàn)。來到重慶大學(xué)以來,邵毅敏結(jié)合自己多年來在軸承、齒輪、機械設(shè)備故障診斷等領(lǐng)域的研究經(jīng)驗,不斷探索實踐,近10年來取得了一系列代表性科研成果。
科學(xué)研究需要肩負一定的社會責(zé)任和使命。機械設(shè)備問題充斥在各行各業(yè)之中,其所存在的隱患完全影響到國民經(jīng)濟的發(fā)展。在邵毅敏看來,科學(xué)研究需建立在解決實際問題的基礎(chǔ)之上,只有將理論與實踐相結(jié)合,才能真正有益于社會。
機械傳動系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源、艦船、交通、化工、冶金等領(lǐng)域,是機器“心臟”的核心部件。在這一背景之下,發(fā)展并應(yīng)用先進的狀態(tài)監(jiān)測與診斷技術(shù)對設(shè)備故障進行監(jiān)測和診斷則顯得尤為重要。
團隊成員業(yè)余爬山鍛煉
在機械傳動系統(tǒng)內(nèi)部激勵機理與動力學(xué)特征分析理論研究中,邵毅敏團隊就從解釋“Simth沖擊現(xiàn)象”的多界面非線性接觸動力學(xué)建模入手,揭示了機械傳動系統(tǒng)“剛度”與“誤差”相互作用的內(nèi)在機理與機制,構(gòu)建了廣義的解析嚙合剛度與軸承局部剛度模型,系統(tǒng)地建立了機械傳動系統(tǒng)服役性能動態(tài)檢測與“異常”特征自適應(yīng)提取理論,產(chǎn)生了廣泛的國際學(xué)術(shù)影響。
除此之外,面對裝備制造業(yè)異常特征信號的提取和處理技術(shù)這一亟待突破的技術(shù)瓶頸。邵毅敏團隊還在基于異常特征智能辨識的復(fù)雜機電產(chǎn)品動態(tài)服役支撐技術(shù)及應(yīng)用研究項目支撐下,創(chuàng)建了一套完整的機電產(chǎn)品異常振動、磨損、破壞和斷裂等原因分析及整改的新方法,即“基于異常特征智能辨識的復(fù)雜機電產(chǎn)品動態(tài)服役支撐系統(tǒng)”。
科學(xué)研究需要不同科研思想的碰撞,更需要團隊力量的匯集。在邵毅敏的科研之路中,他就有一群志同道合的伙伴。在大方向的引領(lǐng)下,他所在的機械設(shè)備故障診斷與振動噪聲控制團隊于2004年11月組建之初就瞄準(zhǔn)新產(chǎn)品研發(fā)、試制及運行狀態(tài)監(jiān)測中的關(guān)鍵問題和學(xué)科前沿,開展機械裝備微型傳感感知、振動信號檢測、信號處理等基礎(chǔ)科學(xué)問題與工程實際問題研究,設(shè)立了機械動力學(xué)激勵機理與建模、振動信號處理與應(yīng)用和虛擬樣機仿真與工程應(yīng)用3個研究方向,如今已走過15個年頭。
十幾年來,團隊累計承擔(dān)國家自然科學(xué)基金重點項目、國家重大科學(xué)儀器開發(fā)專項等國家及省部級和企業(yè)橫向項目120余項。在基礎(chǔ)研究方面,公開發(fā)表SCI/EI等高水平論文160余篇,其中具有代表性的20篇SCI論文被59個國家和地區(qū)的841個研究機構(gòu)及1556名學(xué)者在283種刊物上引用,產(chǎn)生了廣泛的國際和國內(nèi)學(xué)術(shù)影響。
在工程應(yīng)用方面,團隊緊緊圍繞國家各大領(lǐng)域的機械設(shè)備問題,不斷攻關(guān),先后為中國航天探月工程等重大工程、海軍、陸軍相關(guān)型號產(chǎn)品研發(fā),以及冶金、軌道交通、汽車、通機等領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用中出現(xiàn)的工程技術(shù)難題做出了突出貢獻。申請和授權(quán)國家專利37項,獲重慶市科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎1項、二等獎1項。
環(huán)境與能源問題,關(guān)系到國計民生,近些年來,逐漸成為遏制社會發(fā)展的主要因素。而這一領(lǐng)域也是邵毅敏及其科研團隊所密切關(guān)注的。近10年來,他立足于國家能源以及環(huán)境現(xiàn)狀,開展科技創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)化探索,并取得了一系列科研成果。
在國家藍天行動計劃的號召以及清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)需求之下,邵毅敏團隊圍繞冶金、建材、電力等行業(yè)煙塵排放控制的關(guān)鍵技術(shù)問題,與國內(nèi)知名環(huán)保企業(yè)、研究機構(gòu)和設(shè)備制造實力強大的四家單位組成產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合攻關(guān)課題組,在電除塵選型匹配方法、電場及電暈布置技術(shù)、二次揚塵控制方法、電除塵制造工藝等方面取得重大突破,獲得國家專利7項,形成與成果相關(guān)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)9項,發(fā)表學(xué)術(shù)論文4篇在項目技術(shù)的支撐下,他們開發(fā)了處理煙氣量從10萬到500萬立方米的系列化產(chǎn)品,在方大特鋼、重鋼、南京國電、沙鋼等企業(yè)應(yīng)用70套。產(chǎn)品與總承包單位出口到馬來西亞、印尼等國家,近三年銷售收入6.0078億元,利潤3048萬元;成果促進了行業(yè)的技術(shù)進步、設(shè)備的升級發(fā)展,相關(guān)成果還獲得了2017年度重慶市科技進步獎三等獎。
在機械設(shè)備故障診斷與振動噪聲控制研究上,邵毅敏團隊始終將科研視野放眼世界、緊跟國際前沿,積極投身于國際交流與合作中。多年來,他們積極參加MFPT、ASME、VDI、COMANDEM、D A M A S等本領(lǐng)域重要國際會議,并與美國密西根大學(xué)、馬里蘭大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)、弗吉尼亞理工大學(xué)、辛辛那提大學(xué)等保持著良好的合作關(guān)系。在人才培養(yǎng)方面,他們成功培養(yǎng)全日制博士生15人,全日制碩士生67名,為領(lǐng)域內(nèi)輸送了一大批新鮮科研血液。
育人不倦,科研不停。多年來,“環(huán)境與能源”“機械與設(shè)備”問題凝結(jié)成了邵毅敏團隊科研創(chuàng)新征程的關(guān)鍵詞。在中國制造2025、大數(shù)據(jù)和人工智能已成為當(dāng)今時代的主流大背景下,他還將和團隊成員們繼續(xù)瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿、基礎(chǔ)科學(xué)問題和國家重大需求,在柔性智能傳感器、信號傳輸與智能識別、減振降噪等方面開展研究工作,為國家的科學(xué)技術(shù)進步而不懈奮斗!