國家科學(xué)技術(shù)獎揭曉 浙大獲11項獎勵 居全國高校第一!
11月日,國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在北京隆重舉行。此次獎勵大會上,浙江大學(xué)作為第一完成單位榮獲11項國家科學(xué)技術(shù)獎勵,居全國高校第一。
其中,國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎1項,國家自然科學(xué)獎二等獎2項,國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎3項,國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎5項。其中,
現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎;
波動方程反問題的數(shù)學(xué)理論與計算方法,榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎;
真實感圖形的實時計算理論與方法,榮獲國家自然科學(xué)獎二等獎;
高性能龍門加工中心整機(jī)設(shè)計與制造工藝關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用,榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎;
浮法在線氧化物系列功能薄膜高效制備成套技術(shù)及應(yīng)用,榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎;
包裝食品殺菌與灌裝高性能裝備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用,榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎;
氫氣規(guī)?;峒兣c高壓儲存裝備關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎;
城市供水管網(wǎng)水質(zhì)安全保障關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎;
廣域協(xié)同的高端大規(guī)??删幊套詣踊到y(tǒng)及應(yīng)用,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎;
優(yōu)勢天敵昆蟲控制蔬菜重大害蟲的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎;
豬圓環(huán)病毒病的免疫預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用,榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎
隨后,浙江大學(xué)對其中部分獲獎項目進(jìn)行了詳細(xì)的解釋。
高性能“工作母機(jī)”助力“中國智造”
國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎:譚建榮院士領(lǐng)銜的“高性能龍門加工中心整機(jī)設(shè)計與制造工藝關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”
主要完成人:譚建榮(浙江大學(xué)),張樹有(浙江大學(xué)),王立平(清華大學(xué)),馮毅雄(浙江大學(xué)),傅建中(浙江大學(xué)),田亞峰(寧波海天精工股份有限公司)
數(shù)控機(jī)床被稱作“工作母機(jī)”,是制造業(yè)的重中之重,事關(guān)國家經(jīng)濟(jì)命脈。我國已躋身數(shù)控機(jī)床全球第一大產(chǎn)銷國,然而“低端過剩、中端受壓、高端不足”的狀況仍未得到根本扭轉(zhuǎn),與國外先進(jìn)水平之間仍存在差距。
浙江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院譚建榮院士團(tuán)隊,聯(lián)合清華大學(xué)、寧波海天精工股份有限公司等開展產(chǎn)學(xué)研合作,十年磨一劍,致力于高性能龍門加工中心設(shè)計技術(shù)、工藝技術(shù)等的研究。團(tuán)隊攻克了整機(jī)正向設(shè)計難、加工精度提升難、機(jī)床性能保持難行業(yè)公認(rèn)三大難題,打破國外技術(shù)壁壘和市場壟斷,研發(fā)了龍門加工中心設(shè)計制造工具平臺,實現(xiàn)了龍門加工中心三大性能突破并開發(fā)了系列產(chǎn)品。
項目團(tuán)隊采用正向設(shè)計理念,發(fā)明了高性能龍門加工中心整機(jī)動載荷自適應(yīng)耦合提質(zhì)設(shè)計技術(shù),也即通過構(gòu)建整機(jī)布局方案骨架型譜,實現(xiàn)整機(jī)配置設(shè)計優(yōu)化;通過整機(jī)動靜態(tài)性能的耦合提質(zhì),揭示龍門加工中心功能—運動分配-布局模塊的關(guān)聯(lián)映射規(guī)律,最終實現(xiàn)龍門加工中心整機(jī)綜合質(zhì)量的優(yōu)化提升。
傳統(tǒng)事前設(shè)計和事后裝配調(diào)節(jié)無法有效控制制造精度,那么該如何提高整機(jī)精度的均衡性?“長行程龍門加工中心全尺寸鏈的高精度互反饋均衡設(shè)計技術(shù)”應(yīng)運而生。
整機(jī)-部件-零件-結(jié)構(gòu)的精度正向遞推分配和結(jié)構(gòu)-零件-部件-整機(jī)的精度誤差逆向修正相輔相成,團(tuán)隊通過提出自頂向下和自底向上的幾何誤差雙向互反饋修正方法,實現(xiàn)了精度均衡性能的突破。運用此發(fā)明點研發(fā)的高架橋式五軸高速銑削中心,整機(jī)幾何精度達(dá)到發(fā)達(dá)國家同類產(chǎn)品I級標(biāo)準(zhǔn)。
數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域,一個很突出的問題就是在低速重載情況下,機(jī)床容易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。團(tuán)隊發(fā)明了高可靠龍門加工中心動部件大慣量的低速補償進(jìn)給工藝技術(shù),成功解決了大慣量運動部件低速失穩(wěn)的難題。
“未來,我們將進(jìn)一步思考如何將龍門加工中心的創(chuàng)新設(shè)計經(jīng)驗推廣至整個機(jī)床行業(yè),創(chuàng)立具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國機(jī)床品牌,驅(qū)動我國制造業(yè)向更高質(zhì)量發(fā)展?!弊T建榮院士說道。
三十年,研究蓋好“大屋蓋”
國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎——現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新、關(guān)鍵技術(shù)與工程應(yīng)用
主要完成人:羅堯治,董石麟,馮遠(yuǎn),周岱,趙陽,許賢,鄧華,周觀根,陳務(wù)軍,高穎,張曉勇,向新岸,劉志偉,關(guān)富玲,董城
主要完成單位:浙江大學(xué),中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司,上海交通大學(xué),浙江東南網(wǎng)架股份有限公司,悉地國際設(shè)計顧問(深圳)有限公司,中國建筑第八工程局有限公司,中國鐵路設(shè)計集團(tuán)有限公司,北京新智唯弓式建筑有限公司
上海世博會的世博軸、杭州奧體中心的大蓮花、中國天眼FAST的反射面背架……這些氣勢恢宏的地標(biāo)性建筑與工程,無不讓世人感嘆!它們有一個共性特點,就是都屬于大跨度、大空間、大面積為主要特征的現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)好比是大建筑物的骨架,建筑最終能不能“立”得起來,骨架很重要。然而,原有結(jié)構(gòu)體系不能適應(yīng)大跨度、超大跨度建筑要求,超高、超大、超長結(jié)構(gòu)的建造難題一直困擾著空間結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展。
浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院羅堯治教授團(tuán)隊,歷經(jīng)30年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān),通過結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新驅(qū)動、理論和設(shè)計方法研究、大量模型試驗驗證和工程實踐,研發(fā)了剛性、柔性與剛?cè)嵝韵盗锌臻g結(jié)構(gòu)新形式,建立了張力結(jié)構(gòu)、網(wǎng)格結(jié)構(gòu)與可展結(jié)構(gòu)分析理論,研發(fā)了先進(jìn)試驗裝備、制造工藝與施工工法,取得了系統(tǒng)性、引領(lǐng)性成果,廣泛應(yīng)用于機(jī)場、高鐵、會展、能源等領(lǐng)域及國家科學(xué)工程,社會經(jīng)濟(jì)效益巨大,極大地推動了我國從空間結(jié)構(gòu)大國向強(qiáng)國邁進(jìn)。
為了解決在有限的時間內(nèi)需要完成大量的計算工作的難題,羅堯治研發(fā)出了一套空間結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(MST),順利完成了項目的計算工作。直到現(xiàn)在,這套“30多歲”的軟件仍然是應(yīng)用最廣的空間結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件。團(tuán)隊還科學(xué)地提出了基于基本組成單元的空間結(jié)構(gòu)分類方法,研發(fā)了剛性、柔性、剛?cè)嵝韵盗锌臻g結(jié)構(gòu)新形式,填補了多項國內(nèi)外空白,首創(chuàng)球形全方位加載裝置,解決了多點多向精準(zhǔn)加載問題,這套全世界獨一無二的試驗裝備,可以降低試驗成本50%以上,提高效率4倍以上。
“世博軸”、首都國際機(jī)場T3航站樓、國家大劇院……在團(tuán)隊的共同努力下,空間結(jié)構(gòu)工程中的一個個核心難題得以解決。目前團(tuán)隊?wèi)?yīng)用工程遍布全球31個國家和地區(qū),累計項目逾千個。
杭州亞運會網(wǎng)球館旋轉(zhuǎn)開合屋蓋這樣的結(jié)構(gòu)功能,以及自由曲面的構(gòu)型,在浙江大學(xué)的實驗室早幾年就已經(jīng)開展過研究,后來被逐漸應(yīng)用于實際工程。例如,奧體中心的“大蓮花”是曲面形,又彎又扭,怎么設(shè)計加工呢?團(tuán)隊研發(fā)了復(fù)雜異形構(gòu)件的高精度加工制作技術(shù),形成了高精度、高效率成套加工工藝?!案咝5暮诵墓ぷ魇墙鉀Q技術(shù)的理論問題和方法問題。越到后來,越是一個產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的結(jié)果。”
在國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施FAST項目中,團(tuán)隊承擔(dān)了反射面背架結(jié)構(gòu)加工與拼裝核心任務(wù),通過產(chǎn)學(xué)研攻關(guān),解決了20萬球節(jié)點、55萬根桿件、4450片單元精密制造難題,實現(xiàn)了空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)高精度的“中國制造”。
在扶持企業(yè)的同時,團(tuán)隊培養(yǎng)的600多位空間結(jié)構(gòu)高層次人才,像蒲公英一樣,帶著從團(tuán)隊學(xué)到的本領(lǐng)“飛”到各地,這樣算來,帶有團(tuán)隊基因的空間結(jié)構(gòu)工程可以說是遍布中國了。