希望两院院士作为科技界杰出代表,冲锋在前、勇挑重担,当好科技前沿的开拓者、重大任务的担纲者、青年人才成长的引领者、科学家精神的示范者,为我国科技事业发展再立新功!
——习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话
发挥国家战略科技力量作用,弘扬科学家精神,引领工程科技创新,加快突破关键核心技术,强化国家高端智库职能。
——习近平总书记在致中国工程院建院30周年贺信中作出的重要指示要求
关 桥:春色满园话科研

来源:系统管理员   发表时间:2009-06-15

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  1978年全国科学大会召开,科学春天的阳光、雨露滋润着我多年梦想而干涸的种子——从事“焊接力学”研究的志趣。
    上世纪60年代初,我从莫斯科鲍曼高等工学院研究生毕业回国后,来到北京航空工艺研究所工作,一直很想结合航空产品开展焊接应力与变形方面的科学研究。然而,在回国后的十多年间,“反右”、“反右倾”的阴云尚未散去,又经历着“设计革命”、“斗私批修”等一系列政治运动。我这个吃过洋面包的留苏生,只能是夹着尾巴做人,走出“象牙塔”,下工厂,蹲车间,参与工厂车间的技术革新。在文化大革命的浩劫中,更是遭受种种磨难,去“五七干校”锻炼,烧锅炉劳动改造等等。在这段时间里,纵然也主持过一些研究项目,但多是解决生产急需;个人在科研方面的志趣,只好埋藏在心间,更难有机会发表学术观点和论文。
科学春天的到来,激活了我梦寐以求的志趣。
70年代,“焊接力学”正在各国兴起,“焊接应力与变形”的研究是其分支之一。为了赶上国际前沿,我如饥似渴地学习了有限元数值分析方法和用计算机编程运算,参加了计算机培训班,掌握了当时穿孔纸带编程的基本功。在焊接力学这门多学科交叉的边缘学科中,我更关注的是试图在传统的焊接专业知识与焊接力学之间架设起桥梁;从以定性、经验为主到定量、精确的分析计算,用计算模型科学地评价与求解工程实际问题。也正是在1978年,我被告知,有资格招收硕士研究生。当时,首先想到的是把焊接技术与力学结合起来;于是便亲自跑到中科院力学研究所协商,招收了一名固体力学的研究生,由我指导“焊接瞬时线热源弹塑性应力应变过程的数值分析”课题,开始迈进了焊接力学研究的领域。
在文化大革命中,虽然损失了许多宝贵的时间,但接受“再教育”,深入生产第一线,使我亲身感受到了必需要用科研成果改变落后生产面貌的紧迫性,这也是人生一笔难得的宝贵精神财富。回想当初,在车间看到钣金工师傅们用榔头砸敲已经变形的焊接薄板,金属构件发出的轰鸣声,使长期从事“矫形”的高级技工们耳聋失聪…,所有这些都触动着我的神经,必须彻底改变落后的生产现状!思考与联想,解决方案油然而生:用焊接力学的方法主动积极地控制焊接变形,而不是焊后再被动地去矫正变形。我申请了微薄的课题经费,决定双管齐下;一方面,开展用高温云纹测试焊接瞬态变形动态过程,深入机理和基础研究;同时,展开“在焊接过程中控制薄板应力与变形方法”的工程应用研究。
要把志趣变成现实!激情使我精力充沛。招收了更多的研究生,检索查阅了十多年以来没有跟踪过的专业杂志文献资料,为构思而彻夜难眠。品味着多次试验失败的挫折;诚然,这时退却可以不再受苦行僧般的熬煎。但就在试验研究工作最困难的时刻,突破也孕育在坚持之中;我和自己的科研团队坚信这一点,我们废寝忘食,努力探索着预期的试验结果:变被动的焊后“矫形”为主动地在焊接过程中控制变形,达到焊后无变形的理想效果。 理论上讲,欲获得薄板焊接无变形的结果,只需要把残余压应力降低到小于临界失稳应力即可;但在试验中得到这样的实际效果并非易事。经历了失败,试验;再失败,再试验…。当亲眼见证了第一块焊后无变形的试件诞生时,真是喜出望外!成就感鼓舞着科研团队。然而,这个成果能不能定义为薄板“低应力无变形焊接”方法呢?我反复琢磨与自问?!这个新的专业术语并不是用来标新立异,而更应该在工程实践中得到验证考核!于是,我们这个团队又主动请缨,冒着风险,把这种新方法试用于飞行器新型号薄板结构的焊接生产,解决当时新品研制中的关键难题和燃眉之急。从实验室到工厂,新方法与新装置又经过了反复的优化,不但赋予其在工程实施中的必要条件,而且,保障了其充分条件。“低应力无变形”的焊接新方法和装备经受住了实践的考验,这是一项创新性成果。
1987年,接受英国皇家学会邀请,在去剑桥英国焊接研究所从事合作研究之前,决定先申请中国国家发明专利,带着有自主知识产权的“低应力无变形焊接”项目去国外进行合作研究。“低应力无变形”焊接方法走出了国门,在合作研究中又得到了进一步发展,受到了英国焊接研究所的称赞,所长A A WELLS 博士惊奇地说“太奇妙了!把不可能的事情变成了现实!”。他把这个项目作为中英合作的成果报告给了英国皇家学会。
这项研究及其工程应用成果,在1995年度国家科技成果奖励颁奖大会上获得了国家发明奖二等奖。
创新是一个永无休止的过程,在创建了基于“全截面热拉伸效应”的薄壁构件低应力无变形焊接理论与工程方法之后,我们的科研目标进而又指向了“局域热拉伸效应”的低应力无变形焊接新方法,使其更具有工程应用的柔性。
亲历改革开放30年,是我科研生涯中的黄金年华;志趣终得以实现,激情焕发着活力,创新也永无止境! (摘自《院士通讯》200902期)
 

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