张春巍:以开放的姿态落地核心技术

■本报记者 唐凤 仇梦斐 通讯员 王晨

“小蛮腰”,广州的闪亮名片。作为中国第一高塔,“小蛮腰”的建造凝聚了无数科研人员的心血。其中设计出能保证其结构抗风抗震安全和保障结构舒适度的结构振动控制系统就是一个大难题。

迎难而上的张春巍教授团队,设计出电磁驱动主动质量驱动控制系统,并成功应用于“小蛮腰”,作为其抗风抗震混合控制系统的主要组成部分。这是国内第一套自主研发并成功实施的结构振动主动控制系统。

该团队用汗水和实力,谱写了“创新智慧助力科研突破,创新应用提升生活质量,创新活力带动经济发展”的篇章。

始于挫折

2000年前后,面对当时中美合作、美方掌握核心技术的液压伺服驱动控制技术,存在系统造价昂贵且不符合国内实际情况等问题的现状,张春巍选择了研究新型的结构振动主动控制系统——电磁驱动AMD主动控制系统作为其博士论文课题,以克服液压系统的诸多弊端。“希望通过自己的努力开辟一条新路,打造属于国人自己结构振动主动控制领域的核心技术。”他说。

历时3年多,张春巍成功完成了电磁驱动主动控制系统的理论和系列试验研究,并研制出小比例模型试验系统。

机会总是青睐有准备的人。2005年博士毕业留校的张春巍在哈尔滨工业大学组建了抗爆实验室,带领科研小组深入研发电磁驱动控制系统。恰逢此时,广州为迎接亚运会,计划建设地标性建筑。张春巍小组承接了广州塔控制系统的主动控制部分研发与设计。

在克服了诸多困难之后,历时4年多,该小组完成了电磁驱动的主动质量驱动控制系统研发、设计、实施与现场实测,这是国内第一套自主研发并成功实施的结构振动主动控制系统,也是国际上第一套以电磁驱动AMD主动控制系统作为核心技术的工程应用。

张春巍表示,该系统至今运行良好,证明了国人自主研发掌握的核心技术也毫不逊色。

张春巍的成绩不仅如此。该团队还发展了结构主动控制力性态分析理论,揭示了主动质量驱动控制系统中主动控制力与层间主动控制力不同的本征,纠正了业内对主动质量驱动控制系统物理实质的认识误区。

他们的研究发现了结构摆振平转耦合运动对控制系统性态起到决定性影响的特殊现象,发明了转动运动控制系统,解决了传统调频质量阻尼器对结构摆振转动运动控制无效的问题,填补了相关领域的空白。

一颗包容开放的心

张春巍一直坚持创新突破应着眼于提高人民生活质量,也就是科研要积极“走出实验室,飞入社会中”。

“作为科研人员一定要能坐得住冷板凳、耐得住寂寞,更要能抓住机遇,敢于迎接挑战,一定要掌握独立自主的关键核心技术。”张春巍说,“技术有了,我们不能就此打住,还应积极推进其落地。”

而在核心技术落地过程中往往会涉及多个团队、多个单位甚至跨国界的分工与合作,所以张春巍认为,要坚持以包容开放的心态与任何人、任何团队精诚合作、合作共赢。

尤其是山东省目前处在新旧动能转换的大潮中,由于缺乏目标与方向,许多年轻老师都陷入了迷惘,张春巍希望用自己导师的话鼓舞大家:“不了解你的目标,并不意味没有前途,人的前途是靠努力获得的。”研究者应借助实验室与学科优质平台资源,合作攻关、开展跨学科和交叉学科的基础研究和应用研究。

于是,张春巍带领“结构振动控制创新团队”聚焦于“结构振动控制,预制装配隔震减振结构,结构控制—监测一体化系统,多功能材料、结构与防灾减灾”等方向,开展多层面、深入、可持续的跨学科与多学科交叉融合创新与研究,力求打造具有国际标准、包容开放的创新型研究团队。

要以己身为桥梁

张春巍曾在澳大利亚工作,在不断往返国内外进行学术交流的过程中,每一次旅行他都能切身感受到祖国日新月异的变化。

“近十余年来,中国的基础研究和应用研究都取得了长足进步,拉近了与世界领先水平的差距,这让我意识到,不仅要将自己的科研技术转化为产业成果,还要以己身为桥梁,促进祖国人才培养和科研团队建设。”张春巍说。

于是,2015年,借助国家“千人计划”、山东省和青岛市发展蓝色经济需求,张春巍回到青岛理工大学,作为带头人组建“结构振动控制创新团队”。

“科学可以无国界,但学者有祖国,国家强则民族强,则每个个体强,秉承交融求实包容创新的精神,我希望带领团队在新时代抓住机遇,争取把更多科研成果转换为现实生产力。”他说。

有目标、有情怀,也有成绩。截至目前,团队成员已发表论文324篇,其中SCI收录115篇,EI收录165篇,出版专著、教材8部,联合主编英文会议论文集2部,参编行业标准、技术规程5部。获授权专利50项,其中国家发明专利25项,实用新型专利25项,在申受理发明专利44项,其中2项国际发明专利。

“时不我待,未来我们会更加努力,心无旁骛地投身新时代祖国建设事业中。”张春巍说。

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责任编辑:冷媚
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