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2018-07-17 10:00:30

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  十年磨一剑

  他,兼具对科学问题的敏感与对技术难题的果敢于一身。

  ――中国运载火箭技术研究院副院长王国庆研究员评“龙江工匠”苑世剑

  他总是不断挑战新难题,像指挥战斗的将军,带领我们团队走在服务国家国防科研的攻坚克难道路上。

  ――哈尔滨工业大学材料学院刘伟副教授评材料学专家苑世剑

  在哈尔滨工业大学流体高压成形技术研究所的展厅内,摆放着一个个奇形怪状的产品。

  “这是一个火箭上的关键部件,德国一个世界顶级厂家当时说,需要100万欧元,但是不保证一定能做出来。”苑世剑教授作为材料成形领域的专家当时表示,不能受外国人制约,我们要敢于迎接挑战,把它做出来。他通过力学原理提出了巧妙的创新思路,仅用不到100万元人民币就带领团队把这个世界顶级厂家都不敢保证做成的关键部件做了出来。

  他说到了,最终也做到了。

  说到,做到,哪怕是再难的题目。在材料成形领域,许多专家都知道,苑老师是专门解决难题的。

  “简单的我就不‘玩’了。”和苑世剑聊天的过程中你会发现,他经常使用“玩”这个字。虽说科研成果不是“玩”出来的,但是,很明显苑世剑能够从科研中找到真正的“乐趣”。

  苑世剑是一位材料成形技术专家,主要从事复杂曲面薄壁构件流体高压成形技术。

  复杂曲面薄壁构件流体高压成形技术,这么长的一段专业术语应该怎么理解呢?

  就拿前面说到的那个价值100万欧元的火箭关键部件来说吧,它的壁厚不到1毫米,所以叫“薄壁”,最终要做成筒状弯曲的形状,所以叫“曲面”。它的“复杂”体现在哪里呢?

  这种弯曲部件必须是整体成形的,不能用焊接的方式连接在一起。

  如果是用钢模压弯,1毫米薄的材料很容易就断裂了。如果不用钢模压,用什么办法能够解决呢?

  有缺陷的构件是不能使用的,更别说是用在汽车的底盘上?或者是用在飞天的火箭上?

  这就是苑世剑研究的难点,也是价值所在。

  怎么样解决这些复杂结构和材料的变形问题?硬碰硬是肯定不行了。

  “用水,用气这些‘流体’形成的高压。”苑世剑将它的方法形容为“以柔克刚”。

  新一代运载火箭长征七号需要通过增加输送系统管路的“心脏”部件与4个发动机联通,确保火箭的顺利升空。在该型号火箭研制过程中,与4个发动机联通的心脏部件――“五通件”成为了研制的瓶颈。如何把这个奇形怪状的、只有五六毫米厚度的部件用一整张材料做出来?这是个困扰火箭研制人员的棘手问题。

  实际上,美国等发达国家有他们的做法,利用一张70毫米厚的原材料和半年的时间,在废掉90%的原材料后抠出一个五六毫米厚的部件。

  “这个方法费时、费力、费材料,最重要的是,抠出来的部件也容易因为性能差造成火箭发射中的重大事故。”

  苑世剑带领团队接手这个工作后大胆地利用了流体介质以柔克刚的特性,圆满地完成了科研任务,助力了长七火箭准时准点地一飞冲天。

  除了助力天上飞的火箭,苑世剑还将目光投向了地上跑的汽车。

  内高压成形技术并非国内首创,最早在德国、美国出现并使用。但是,国外对该项目有着严格的技术封锁和垄断。

  或许国内企业可以花高价购买外国的设备,但是,却买不回来使用设备的核心关键工艺。

  没有工艺,设备就是摆设。

  苑世剑带领团队在与一汽集团的合作过程中,通过不断摸索实现了国产轿车底盘构件向高强度、轻量化和整体结构的发展。

  在实验室内取得成功后,苑世剑并没有满足于出成果、发论文,而是把目光又投向了成果转化。

  他带领团队将工艺技术物化到装备上,以交钥匙工程的形式,确保国内汽车企业能够拿到直接发挥效用的设备。

  2008年底,苑世剑教授带领的团队首次实现了自主技术关键件的批量生产,内高压零件比传统零件减重25%,整体刚度提高2.3倍,材料利用率提高40%,与进口件相比降低30.8%。截至2017年底累计节约材料2230吨,累计节约成本3亿元。

  在此基础上,苑世剑将发明成果扩展应用到多个自主品牌轿车和国际知名品牌轿车上,为我国汽车工业化走自主创新道路作出了重要贡献。



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