為研發(fā)高端裝備“取真經(jīng)”——訪西安交大教授陳雪峰
中新網(wǎng)北京8月17日電 題:為研發(fā)高端裝備“取真經(jīng)”——訪西安交大教授陳雪峰
記者 張素
西安交通大學(xué)教授陳雪峰有一個充滿科技感又不失浪漫的構(gòu)想:“4個人形機(jī)器人+1個機(jī)器狗”,組成一支高效且智能的裝備檢測團(tuán)隊,上天入地、排憂解難。
“讓機(jī)器人替代人類做那些簡單、重復(fù)、枯燥的勞動,特別是在惡劣環(huán)境里檢修、維修設(shè)備?!彼f,就像唐僧師徒那般,在各種復(fù)雜環(huán)境里歷經(jīng)磨難,為研發(fā)高端裝備取得“真經(jīng)”,為加快建設(shè)制造強(qiáng)國貢獻(xiàn)力量。

設(shè)備可靠性越來越高
“怎樣才能做到,飛機(jī)斷油后還能在天上運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘?”
“如何才能提升國產(chǎn)航空發(fā)動機(jī)的可靠性和壽命?”
“為什么在地面試驗效果良好,但到了天上就‘不一致’?”
……
第二十七屆中國科協(xié)年會期間,陳雪峰在北京接受采訪時說,這些問題時??M繞于心,也是他投身科研、勇于創(chuàng)新的初心。
近年來,陳雪峰及其團(tuán)隊聚焦航空發(fā)動機(jī)故障診斷與智能運(yùn)維、空天動力數(shù)字孿生與容錯控制、具身智能檢測機(jī)器人等前沿領(lǐng)域,取得一系列令人矚目的成果。
“稀疏感知”診斷系統(tǒng)就是其中代表。這套風(fēng)電裝備變轉(zhuǎn)速診斷系列產(chǎn)品與系統(tǒng),利用特征信源的稀疏性,可以敏銳地感知隱藏于海量數(shù)據(jù)中的有用信息,“就像在嘈雜的市場聽清一根針落地的聲音。”
據(jù)知,這套好比“醫(yī)生”的診斷系統(tǒng)已在全國100多個風(fēng)場、上萬臺風(fēng)機(jī)上應(yīng)用,成功預(yù)警上千起故障,降低維護(hù)成本30%以上,為風(fēng)電裝備安全運(yùn)行保駕護(hù)航。
如今,陳雪峰等人又進(jìn)軍海上風(fēng)電與量子診斷領(lǐng)域,前往東海大橋、揭陽神泉等風(fēng)場開展運(yùn)行安全監(jiān)控工作,繼續(xù)在科研“深水區(qū)”劈波斬浪。
用科學(xué)裝置探邊摸底
本屆中國科協(xié)年會“高端裝備運(yùn)行安全保障與智能監(jiān)控”專題論壇上,陳雪峰在以“空天動力結(jié)構(gòu)安全及太空在軌維護(hù)”為題作報告時,介紹了科學(xué)裝置建設(shè)相關(guān)進(jìn)展。例如,針對葉片的超高周疲勞試驗?zāi)芰π枨?,?gòu)建大推力高頻率振動臺。
“盡管在地面做了很多試驗,但是積累的數(shù)據(jù)有限,并且模擬程度較低,無法模擬復(fù)雜飛行狀態(tài)下的實際工況?!彼f,只有通過建設(shè)相應(yīng)的大科學(xué)裝置探邊摸底,才能揭示極端復(fù)雜載荷條件下結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理,繼而指導(dǎo)設(shè)計、樹立標(biāo)桿。
陳雪峰及其團(tuán)隊已在青島建設(shè)三套先導(dǎo)裝置,用于進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗,取得不少積極進(jìn)展。他們希望在此基礎(chǔ)之上不斷擴(kuò)展,建設(shè)空天動力結(jié)構(gòu)服役安全試驗重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,開展復(fù)雜多場耦合作用條件下部件和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)試驗,為空天動力研發(fā)過程中探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段。
“進(jìn)一步發(fā)展新的技術(shù)途徑,揭示極端環(huán)境下部件損傷機(jī)理,獲得空天動力部件性能衰退規(guī)律和穩(wěn)定工作邊界,對提升我國空天動力自主設(shè)計和研發(fā)能力、確保服役安全具有重要意義?!标愌┓逭f。
打通創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈
來自科學(xué)信息分析機(jī)構(gòu)愛思唯爾的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至目前,陳雪峰共有97篇文章獲得119項中外專利的引用。另據(jù)愛思唯爾Scopus報告顯示,近五年在通過使用先進(jìn)的信號處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來創(chuàng)新機(jī)械系統(tǒng)的故障診斷方法領(lǐng)域,陳雪峰的影響力位列全球?qū)W者前列,為世界范圍內(nèi)該研究主題下最主要的研究者。
不過在他看來,科研不是閉門造車,而是與國家需求的“雙向奔赴”。
談起讓科研人員聚焦產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國家需求,打通創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈,作為西安交通大學(xué)高端裝備研究院院長的陳雪峰頗有“妙招”。
把大型航空葉片模型等比例縮小成學(xué)生實驗設(shè)備,將獲得國家獎的風(fēng)電診斷技術(shù)簡化成課程設(shè)計題目,邀請行業(yè)總師來到課堂講授工程真實案例,向來??疾斓钠髽I(yè)現(xiàn)場演示技術(shù)優(yōu)勢、講解技術(shù)細(xì)節(jié)……就連在科協(xié)年會期間發(fā)言時,他也會不失時機(jī)地打起“廣告”尋找合作對象。
“科研人員需要產(chǎn)教融合,真正去了解產(chǎn)業(yè)一線的情況,去了解企業(yè)的需求。只要是能對接到相關(guān)的行業(yè)產(chǎn)業(yè),我們就積極地去‘雙向奔赴’。”
從產(chǎn)學(xué)研用的豐富實踐,到高端裝備的“取經(jīng)”藍(lán)圖,瞄準(zhǔn)國家戰(zhàn)略需求,這位已在科研一線奮戰(zhàn)20余年的“老兵”帶領(lǐng)團(tuán)隊依然行進(jìn)在路上。(完)

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