“匠心独运 雕琢“中国制造””

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贾振元(右二)和团队在实验室工作。 (资料图像)

大连理工大学有一个科研团队，在碳纤维增强树脂类复合材料加工行业多次自主创新，走出了产学研合作的新途径。 1月8日，以大连理工大学教授贾振元为首的科研团队因“高性能碳纤维复合材料构件高质量高效加工技术与装备”项目获得年度国家技术发明奖。

面临难题

传统的加工方法严重制约了碳纤维复合材料的宣传应用。 为此，贾振元团队研究了多学科交叉融合，开辟了适应碳纤维复合材料加工的新理论体系

客机的结构重量每下降1%，油耗就会下降3%到4%。 高铁的体重每减少1%，能源消耗量就会减少6%到7 %……

对于“一克重一克金”的高端装备行业来说，无论是在天上飞，还是在地上跑，只要减轻重量，就能提高结构效率，提高装备性能。

因此，“减重”引发的先进材料之争已经在全球蔓延。 “碳纤维复合材料作为高端装备行业减重增效的优选材料，其用量越多表明装备性能越先进。 ”。 嘉振元说。

但是，工艺技术的落后难以支撑材料的创新运用，碳纤维复合材料一出现就面临了巨大的挑战。 贾振元告诉经济日报记者，以前流传的加工只采用手工方法，低质量低效率，加工件容易出现毛刺、撕裂、分层等损伤，同时加工损伤随机、无法控制，严重制约了碳纤维复合材料件的高性能要求，制约了材料的宣传应用

“2005-2009年，我们很好地处理了一些航空空航天公司复合材料构件加工中遇到的难题，但加工质量有所提高，是因为工程中以前就流传了金属等材料切削理论，而碳纤维复合材料的特点和结构全 ”球队中坚高航说。

经过反复讨论，贾振元坚决提出:“要冲破以前传承的金属等均质材料切削理论体系的束缚，开创适合碳纤维复合材料加工的新理论体系，从理论到工序，建立处理问题的研究思路。”

建立理论体系，必须在前人的基础上有所突破。 实践上的难题促使贾振元团队用基础理论研究开拓疆拓土，重塑新天地。 为此，团队将加大材料、力学、机械等多学科交叉融合的研究力度，从碳纤维复合材料的特点和材料去除过程中彻底揭示加工损伤的产生原因，进而研究低损伤加工的原理和构件高性能的保证方法。

啃硬骨头，打硬仗。 终于，贾振元团队在一系列关键环节取得突破，明确了碳纤维复合材料的去除机理和加工损伤的形成机理，提出了碳纤维复合材料加工的切削理论，建立了切削力和切削过程的动态模拟模型，实现了切削理论的源头创新。

突破应用

贾振元团队尝试技术创新，开发了13台数控加工技术装备，填补国内空空白，成为中国航空空航天众多点模型复合材料构件加工的重要装备。

“国外大企业耗费大量经费和时间，耗费大量时间和精力，最后摸索的经验是公司的核心机密，我们不说”贾振元说:“我们要想在短时间内跟进和领先，没有基础研究，就不可能实现。”

以坚实的理论创新为支撑，埋头于实践应用，完全是“柳暗花明又一村”的景象。

贾振元团队提出了微刃力小化抑制损伤的原理，在一个螺旋槽的切削刃上开出分屑槽，形成微小齿，实现了加工过程的“微元去除”。 通过巧妙设计刀具和切削运动的配合，发明了“逆剪切原理”，实现了表层纤维的比较有效的切断。 此外，还开发了9系列造孔、铣削等工具，实现碳纤维复合材料的高质量加工，寿命为进口工具的2倍至7倍，价格为1/6至1/4。

不仅如此，他们还大胆尝试技术革新，发明了在位随行加工方法、低应力柔性工装和随动除尘装置，开发了13台数控加工技术装备，填补了国内空白色，是中国航空空航天许多重要型号的复合材料构件。

年开始应用新开发的技术装备和工具，使复合材料的加工损伤从原来的厘米、毫米量级减少到0.1毫米以内，实现了从无法加工或手动加工到低损伤的数字化加工的飞跃，加工技术上升到国际领先水平。

高航告诉经济日报记者，他带着学生鲍永杰向航空空公司宣传他们的工具，但公司不相信工具的性能，敢于提出“让工具连续加工100个孔”的考试问题。 两个学徒在现场带来了复合木板，实际上打了100个洞，每个洞都很光滑，最终得到了公司的信赖。

目前，基础理论和加工技术双向护航，独创的工具和系列加工技术和装备谱写着“中国制造”的传说——。

某新型航天装备舱段、某飞机构件异形深腔、某航空空装备翼结构中的大厚板边缘轮廓和巨大孔、某系列直升机旋翼和尾端、大型客机机体筒段复合材料/铝层叠验证材料、高速铁路复合材料车身试验材料……这些大国

看准方向

贾振元团队认为，进行科学研究必须扩大原始基础研究，形成公司诉求，构建基础研究、应用基础研究、技术开发、产品开发的创新链。

“搞科学研究必须寻找正确的道路。 ’这是贾振元经常挂在嘴边的话。 “不辞辛苦的人很多。 重要的是找到方向。 如果路是对的，工作可能会减半路是错的，你尽了力，绕了大弯也不一定成功。 ”。

“我们的难点是弄清楚问题是如何发生的。 影响碳纤维复合材料加工损伤的因素很多，加工造成的损伤形式多种多样，整个研究过程具有挑战性。 ”。 小组的王福吉先生说:“从理论研究模型的制作到新工具的发明、设计的新工艺，都需要经过数百次实验。”

这项技术发明从理论到实践，在研究方法和研究方法上取得了许多“首次”，持续创新了与贾振元团队各成员勾结的研究过程。

“贾老师的桌子上总是放着关于复合材料的书，有时间的话，会找相关的研究生和教师来讨论项目的技术方案和问题。”王福吉回忆说。

大连理工大学副校长贾振元不忘初心，坚持在科研第一线。 但是，只有他自己知道那个责任和压力有多大，“我无论吃饭还是睡觉都在考虑课题的研究”。

集聚众力突破国家重大诉求难题，是贾振原团队一贯秉承的科研态度。 贾振元告诉记者:“搞科学研究一定要为国家的重大诉求服务。” 这种意识来自于他30多年深入公司、服务生产第一线的深刻认识，“我们的工科老师只从学校的角度做研发，如果没有公司的应用，研究成果可能不太容易“落地”，搁置在实验室，不形成生产力。

与公司合作，选择研究目标是非常重要的。 “做科研要加大原创基础研究，处理公司、领域的“瓶颈”问题，形成公司诉求，构建基础研究、应用基础研究、技术开发、产品开发的创新链。 ”嘉振元说。

来源：人民视窗网