宋 洁

陈再刚博士(中)获得中国机械工程学会上银优秀机械博士论文奖

近些年来,随着科学技术与现代化工业的发展,机械设备的研发有了大幅度提升,朝着大型化、连续化、高速化、轻型化、集中化等方向发展。在这一发展背景下,机械设备提高了生产率,但是,其发生故障的概率和导致的损失却越来越高。最近几十年来由于机械设备故障导致的灾难性事件时有发生,造成的经济损失、人员伤亡和社会影响也是难以估量的,因此加强机械设备故障诊断等领域的研究对于国民经济发展的重要性不言而喻。

为了攻克机械设备领域的诸多问题,重庆大学机械传动国家重点实验室副主任、学术带头人邵毅敏教授在30余年的科研生涯中,一直没有放弃在信号处理、噪声分析与模式识别、设备故障诊断、智能化监控与残余寿命预测技术等领域的探索,凭借扎实的科研基础以及研究经验,他主持了国家自然科学基金重点项目、国家重大科学仪器设备开发专项项目、国家“十一五”和“十二五”支撑计划项目等120余项,领导团队成功解决了多项国家重要工程的技术难题。

不忘初心,风雨兼程研究路

既然选择了远方,便只顾风雨兼程。邵毅敏对于科学研究的一片赤诚之心,从他的科研之路中我们可以深切感受到。

1981年,邵毅敏以优异的成绩考入北京钢铁学院(现北京科技大学),在这里展开了自己新的学习、探索生涯,并顺利获得了冶金机械专业的学士以及硕士学位。科学研究要与世界接轨,才能接收到最前沿的科研领域信息。为了能够拓宽自己的科研视野,研究生毕业后的邵毅敏决心走出国门,前往日本群马大学进行研究学习,而这一去就是10年,在这10年的过程中,邵毅敏不仅获得了生产工学专攻方向的博士学位还在群马大学度过了7年的执教生涯,这些经历,都汇聚成了邵毅敏科研人生的宝贵财富,让他在轴承、齿轮、机械设备故障诊断以及提高机械产品可靠性方面打下了坚实的基础并积累了丰富的研究经验。

时代在发展,中国也在以飞速发展的姿态向世界宣告自己的现代化进程。在“中国制造2025”这一大背景之下,邵毅敏更深切地感受到自己科研工作的重要性所在。虽然在国外从事研究工作多年,但是他从未忘记自己的科研初衷——要为中国的科研事业贡献自己的力量。2004年11月,在海外打拼10年的邵毅敏终于回到了祖国,来到了重庆大学机械传动国家重点实验室开展研究工作。

新的开始,新的挑战。来到重庆大学以来,邵毅敏结合自己多年来在轴承、齿轮、机械设备故障诊断等领域的研究经验,不断探索实践,近10年来取得了一系列代表性科研成果。

探索攻关,为机械行业提供技术支撑

科学研究需要肩负一定的社会责任和使命。机械设备问题充斥在各行各业之中,其所存在的隐患完全影响到国民经济的发展。在邵毅敏看来,科学研究需建立在解决实际问题的基础之上,只有将理论与实践相结合,才能真正有益于社会。

机械传动系统广泛应用于航空、航天、能源、舰船、交通、化工、冶金等领域,是机器“心脏”的核心部件。在这一背景之下,发展并应用先进的状态监测与诊断技术对设备故障进行监测和诊断则显得尤为重要。

团队成员业余爬山锻炼

在机械传动系统内部激励机理与动力学特征分析理论研究中,邵毅敏团队就从解释“Simth冲击现象”的多界面非线性接触动力学建模入手,揭示了机械传动系统“刚度”与“误差”相互作用的内在机理与机制,构建了广义的解析啮合刚度与轴承局部刚度模型,系统地建立了机械传动系统服役性能动态检测与“异常”特征自适应提取理论,产生了广泛的国际学术影响。

除此之外,面对装备制造业异常特征信号的提取和处理技术这一亟待突破的技术瓶颈。邵毅敏团队还在基于异常特征智能辨识的复杂机电产品动态服役支撑技术及应用研究项目支撑下,创建了一套完整的机电产品异常振动、磨损、破坏和断裂等原因分析及整改的新方法,即“基于异常特征智能辨识的复杂机电产品动态服役支撑系统”。

使命在肩,团队齐心创新笃行不停歇

科学研究需要不同科研思想的碰撞,更需要团队力量的汇集。在邵毅敏的科研之路中,他就有一群志同道合的伙伴。在大方向的引领下,他所在的机械设备故障诊断与振动噪声控制团队于2004年11月组建之初就瞄准新产品研发、试制及运行状态监测中的关键问题和学科前沿,开展机械装备微型传感感知、振动信号检测、信号处理等基础科学问题与工程实际问题研究,设立了机械动力学激励机理与建模、振动信号处理与应用和虚拟样机仿真与工程应用3个研究方向,如今已走过15个年头。

十几年来,团队累计承担国家自然科学基金重点项目、国家重大科学仪器开发专项等国家及省部级和企业横向项目120余项。在基础研究方面,公开发表SCI/EI等高水平论文160余篇,其中具有代表性的20篇SCI论文被59个国家和地区的841个研究机构及1556名学者在283种刊物上引用,产生了广泛的国际和国内学术影响。

在工程应用方面,团队紧紧围绕国家各大领域的机械设备问题,不断攻关,先后为中国航天探月工程等重大工程、海军、陆军相关型号产品研发,以及冶金、轨道交通、汽车、通机等领域产品研发和应用中出现的工程技术难题做出了突出贡献。申请和授权国家专利37项,获重庆市科学技术进步奖一等奖1项、二等奖1项。

结合实际,展开环保领域产业化应用

环境与能源问题,关系到国计民生,近些年来,逐渐成为遏制社会发展的主要因素。而这一领域也是邵毅敏及其科研团队所密切关注的。近10年来,他立足于国家能源以及环境现状,开展科技创新以及产业化探索,并取得了一系列科研成果。

在国家蓝天行动计划的号召以及清洁生产的关键技术需求之下,邵毅敏团队围绕冶金、建材、电力等行业烟尘排放控制的关键技术问题,与国内知名环保企业、研究机构和设备制造实力强大的四家单位组成产、学、研联合攻关课题组,在电除尘选型匹配方法、电场及电晕布置技术、二次扬尘控制方法、电除尘制造工艺等方面取得重大突破,获得国家专利7项,形成与成果相关的企业标准9项,发表学术论文4篇在项目技术的支撑下,他们开发了处理烟气量从10万到500万立方米的系列化产品,在方大特钢、重钢、南京国电、沙钢等企业应用70套。产品与总承包单位出口到马来西亚、印尼等国家,近三年销售收入6.0078亿元,利润3048万元;成果促进了行业的技术进步、设备的升级发展,相关成果还获得了2017年度重庆市科技进步奖三等奖。

砥砺前行,合作交流创新不倦

在机械设备故障诊断与振动噪声控制研究上,邵毅敏团队始终将科研视野放眼世界、紧跟国际前沿,积极投身于国际交流与合作中。多年来,他们积极参加MFPT、ASME、VDI、COMANDEM、D A M A S等本领域重要国际会议,并与美国密西根大学、马里兰大学、俄亥俄州立大学、弗吉尼亚理工大学、辛辛那提大学等保持着良好的合作关系。在人才培养方面,他们成功培养全日制博士生15人,全日制硕士生67名,为领域内输送了一大批新鲜科研血液。

育人不倦,科研不停。多年来,“环境与能源”“机械与设备”问题凝结成了邵毅敏团队科研创新征程的关键词。在中国制造2025、大数据和人工智能已成为当今时代的主流大背景下,他还将和团队成员们继续瞄准学科前沿、基础科学问题和国家重大需求,在柔性智能传感器、信号传输与智能识别、减振降噪等方面开展研究工作,为国家的科学技术进步而不懈奋斗!