[編者按]1982年在錢學(xué)森先生關(guān)心下,南昌航空大學(xué)創(chuàng)辦“無損檢測(cè)”本科專業(yè),開啟了我國(guó)無損檢測(cè)高等教育的新紀(jì)元,該專業(yè)先后獲批國(guó)家特色專業(yè)、教育部卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃專業(yè)和國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)。以無損檢測(cè)專業(yè)為基礎(chǔ),綜合“電子測(cè)量技術(shù)與儀器”、“檢測(cè)技術(shù)與儀器儀表”等專業(yè)發(fā)展起來的“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科是江西省內(nèi)高校最早設(shè)立的儀器科學(xué)與技術(shù)類重點(diǎn)學(xué)科和碩士點(diǎn),是江西省“九五”至“十二五”重點(diǎn)學(xué)科和江西省首批示范性碩士點(diǎn),“十三五”期間獲批江西省一流學(xué)科。南昌航空大學(xué)無損檢測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(下文簡(jiǎn)稱“實(shí)驗(yàn)室”)即是在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來,并于2005年12月經(jīng)教育部批準(zhǔn)立項(xiàng)建設(shè),2008年10月通過建設(shè)驗(yàn)收,2018年12月通過教育部評(píng)估。實(shí)驗(yàn)室立足江西、面向國(guó)防、服務(wù)航空,充分利用學(xué)校無損檢測(cè)技術(shù)優(yōu)勢(shì),圍繞航空航天和裝備制造等產(chǎn)業(yè)所急需的關(guān)鍵檢測(cè)設(shè)備,開展傳感器、信息獲取及智能化等關(guān)鍵技術(shù)的研究,在無損檢測(cè)/監(jiān)測(cè)/探測(cè)領(lǐng)域具有核心競(jìng)爭(zhēng)力,突破關(guān)鍵技術(shù)嚴(yán)重依賴國(guó)外的瓶頸,建設(shè)具有高水平的技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)平臺(tái),為國(guó)家重大工程的安全運(yùn)行提供保障。
實(shí)驗(yàn)室以國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃綱要為指導(dǎo),以無損檢測(cè)技術(shù)為總的研究發(fā)展方向,充分發(fā)揮南昌航空大學(xué)儀器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科、光學(xué)工程學(xué)科和材料科學(xué)與工程等學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)與特色,重點(diǎn)圍繞電磁與聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)以及無損檢測(cè)智能化3 個(gè)主要研究方向,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,著力解決國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防科技工業(yè)領(lǐng)域安全相關(guān)的基礎(chǔ)理論、前沿高技術(shù)、重大關(guān)鍵技術(shù)與共性技術(shù)問題,一貫注重前沿技術(shù)的開拓與創(chuàng)新,為我國(guó)無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供了科學(xué)技術(shù)支撐。實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會(huì)主任為中國(guó)科學(xué)院院士房建成教授,主任為中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)無損檢測(cè)分會(huì)理事長(zhǎng)沈功田研究員,現(xiàn)有固定研究人員56 人,流動(dòng)人員28 人,其中教授42 人、博士生導(dǎo)師8 人、碩士生導(dǎo)師49 人,具有博士學(xué)位人員58 人。研究隊(duì)伍中享受國(guó)務(wù)院政府津貼專家6 人、國(guó)家“萬人計(jì)劃”首批科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才1人、科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人1 人、江西省新世紀(jì)百千萬工程人才9 人、江西省中青年學(xué)科帶頭人10 人和江西省高校中青年骨干教師15 人。
實(shí)驗(yàn)室總面積達(dá)5800m2,科研儀器設(shè)備原值近1 億元,已擁有較齊備的科研平臺(tái),如高功率和非線性超聲檢測(cè)系統(tǒng)、空氣耦合超聲探測(cè)系統(tǒng)、陣列渦流成像檢測(cè)系統(tǒng)、工業(yè)CT 檢測(cè)系統(tǒng)、紅外熱成像檢測(cè)系統(tǒng)和超聲顯微鏡測(cè)試系統(tǒng)等,此外還配備了計(jì)算機(jī)測(cè)試和分析專用軟件。建有電磁檢測(cè)技術(shù)與儀器、聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)與儀器、激光散射與探測(cè)技術(shù)、光電檢測(cè)技術(shù)、航空構(gòu)件檢測(cè)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室和智能檢測(cè)與信號(hào)處理研究室等多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室針對(duì)工程檢測(cè)中的“疑難雜癥”,自行研制了一大批先進(jìn)工程檢測(cè)裝備和系統(tǒng),包括超聲特征掃描成像系統(tǒng)、近/遠(yuǎn)場(chǎng)渦流檢測(cè)裝置、三維結(jié)構(gòu)光高精度測(cè)量系統(tǒng)、水下布里淵激光雷達(dá)系統(tǒng)和多傳感器圖像檢測(cè)與識(shí)別系統(tǒng)等。
探索了光照變化、大位移與非剛性形變等復(fù)雜場(chǎng)景的光流計(jì)算理論,提出了面向復(fù)雜場(chǎng)景的非局部TV-L1 變分光流計(jì)算方法,排名居全球前5%。(1)首次提出了光流計(jì)算多濾波協(xié)同優(yōu)化策略,構(gòu)造了耦合相互結(jié)構(gòu)引導(dǎo)濾波的金字塔分層光流估計(jì)模型,解決了復(fù)雜場(chǎng)景光流計(jì)算的邊緣模糊與過度分割難題,完善了變分光流計(jì)算的理論體系;(2)建立了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣用高溫合金、渦輪葉片等關(guān)重件無損檢測(cè)與評(píng)價(jià)相關(guān)理論,提出了高溫合金組織均勻性超聲無損評(píng)價(jià)方法,在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了渦輪葉片熱障涂層三維結(jié)構(gòu)分析,突破了TGO 超高分辨率(0.5μm)三維成像,并建立基于真實(shí)TGO 三維結(jié)構(gòu)的涂層熱應(yīng)力分析模型,率先實(shí)現(xiàn)了渦輪葉片數(shù)字化射線檢測(cè),突破了葉片氣膜孔周微裂紋射線檢測(cè)技術(shù);(3)發(fā)展了聲場(chǎng)控制理論和控制方法,深入研究惡劣工況下多波超聲全域、多維度特征構(gòu)造技術(shù),突破了材料微缺陷特征信號(hào)易混淆、難提取的技術(shù)瓶頸;(4)創(chuàng)新性提出了基于多特征智能綜合無損評(píng)價(jià)模型,研發(fā)出國(guó)內(nèi)首套智慧云檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了航空關(guān)鍵異形結(jié)構(gòu)檢測(cè)信息的互通互聯(lián)、智能識(shí)別及綜合評(píng)價(jià)的技術(shù)革新;(5)探索了布里淵散射激光雷達(dá)水下環(huán)境參數(shù)及目標(biāo)探測(cè)的物理機(jī)制,首次將受激布里淵散射技術(shù)引入激光雷達(dá),大幅度提高了激光雷達(dá)的探測(cè)性能;(6)發(fā)明了激光雷達(dá)雙光束泵浦放大、光譜壓縮增強(qiáng)等關(guān)鍵技術(shù),研制出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)新型受激布里淵散射激光雷達(dá),解決了水環(huán)境參數(shù)及水下(隱身)目標(biāo)實(shí)時(shí)探測(cè)的“卡脖子”技術(shù)難題;(7)發(fā)展了復(fù)雜關(guān)鍵構(gòu)件電-磁多場(chǎng)應(yīng)力耦合、缺陷擾動(dòng)理論,首次提出多材質(zhì)構(gòu)件應(yīng)力的弱磁測(cè)量方法和交流電磁場(chǎng)應(yīng)力測(cè)量方法,突破電磁傳感器的高靈敏度新型感知技術(shù),研究復(fù)雜工況下的電磁傳感器信息傳遞的穩(wěn)域智能調(diào)控,建立面向高精度與高可靠性的多模態(tài)渦流場(chǎng)的缺陷量化評(píng)估模型,構(gòu)建電-磁多模態(tài)新型電磁檢測(cè)系統(tǒng)。
實(shí)驗(yàn)室圍繞檢測(cè)技術(shù)相關(guān)的重大關(guān)鍵技術(shù)及共性技術(shù)開展工程應(yīng)用與成果轉(zhuǎn)化,電磁與聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)方向提出了電磁/聲學(xué)集成-云檢測(cè)技術(shù),發(fā)展了電-磁-聲多模監(jiān)/檢測(cè)及缺陷反演理論,率先研制多物理場(chǎng)集成檢測(cè)儀用于新型戰(zhàn)機(jī)復(fù)雜構(gòu)件的檢測(cè)難題,研制的智能電磁檢測(cè)設(shè)備居高速動(dòng)車組車體應(yīng)用份額首位,獲得江西省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)。光電檢測(cè)技術(shù)方向研制了國(guó)內(nèi)首套布里淵散射激光雷達(dá)系統(tǒng),水下隱身目標(biāo)探測(cè)精度和距離達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,受到母國(guó)光院士的高度評(píng)價(jià),獲得江西省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)1 項(xiàng);無損檢測(cè)智能化方向率先提出的基于直線光流三維測(cè)量方法技術(shù)水平居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,突破了高速高動(dòng)態(tài)范圍的三維測(cè)量技術(shù)瓶頸,光流測(cè)量精度位列全球前5%,研制出了國(guó)內(nèi)首臺(tái)某型武器裝備高速動(dòng)目標(biāo)測(cè)試系統(tǒng),獲得中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和航空科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)各1 項(xiàng)。
高精度特征成像系統(tǒng)
射線DR圖像采集和圖像處理軟件
近年來,實(shí)驗(yàn)室積極組織和參與學(xué)術(shù)交流活動(dòng),每年有30 余人次參加國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)會(huì)議,與企業(yè)和其他高??蒲泄ぷ髡吖餐涣鲗W(xué)習(xí),共有62 人次獲得學(xué)術(shù)會(huì)議優(yōu)秀論文和宣讀論文,在行業(yè)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議大講堂上充分展示本專業(yè)學(xué)生的科研素質(zhì)和能力,學(xué)生學(xué)術(shù)能力和綜合素質(zhì)得到行業(yè)的廣泛認(rèn)可。此外,承辦國(guó)際性會(huì)議3 次,全國(guó)性會(huì)議和交流活動(dòng)10 余次,邀請(qǐng)了包括美國(guó)無損檢測(cè)學(xué)會(huì)主席L.Terry Clausing 等國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者來校做學(xué)術(shù)報(bào)告,參會(huì)人數(shù)超3000 人(次)。此外,實(shí)驗(yàn)室倡議并聯(lián)合清華大學(xué)、華中科技大學(xué)等重點(diǎn)高校成立無損檢測(cè)研究生教育專業(yè)聯(lián)盟,旨在加強(qiáng)協(xié)同合作,共同開展我國(guó)無損檢測(cè)專業(yè)高級(jí)人才的創(chuàng)新培養(yǎng)研究,為提升我國(guó)無損檢測(cè)高端儀器和設(shè)備研制的創(chuàng)新能力,以及實(shí)現(xiàn)我國(guó)國(guó)防科技和先進(jìn)制造提供人才和技術(shù)支撐。實(shí)驗(yàn)室與美國(guó)芝加哥大學(xué)、堪薩斯州立大學(xué)、英國(guó)克萊菲爾德大學(xué)、德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)、德國(guó)弗勞恩霍夫無損檢測(cè)技術(shù)研究所、法國(guó)濱海大學(xué)和香港城市大學(xué)等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的研究機(jī)構(gòu)建立了較密切的科研合作、學(xué)術(shù)交流和人員往來;與GE 檢測(cè)與傳感科技公司、奧林巴斯NDT 公司、廣東汕頭超聲電子股份有限公司超聲儀器分公司、聲華科技有限公司和廣州多浦樂電子科技公司等國(guó)內(nèi)外知名無損檢測(cè)儀器設(shè)備企業(yè)建立無損檢測(cè)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室20 余個(gè),承擔(dān)企業(yè)橫向合作項(xiàng)目300 余項(xiàng),累計(jì)經(jīng)費(fèi)近2 億元。
展望未來,實(shí)驗(yàn)室提出了“面向行業(yè)開放、構(gòu)建多層次多途徑的實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái),全面提升行業(yè)影響力”的發(fā)展思路,旨在推動(dòng)我國(guó)無損檢測(cè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,為國(guó)家和國(guó)防重大工程的順利實(shí)施保駕護(hù)航。