大国创新,当有重器。我们欣喜看到,在时间与心力的锤炼中,一批追寻“科技领先”的中国科学家们以中国智慧、中国创造、中国方案为世界带来了巨大的影响力。
托举国之重器、为超级工程保驾护航
树立世界桥梁抗风减振新标杆
举世瞩目世界最长的跨海大桥---港珠澳大桥通车在即,对港珠澳大桥这种世纪工程来说,振动控制技术是保证桥梁结构百年无忧的关键技术之一,“千人计划”专家、隔而固(青岛)振动控制有限公司总经理尹学军博士带领他的创新团队用辛勤的汗水和聪明才智,将港珠澳大桥因风力引发共振的可能性降到了最低。为了保证大跨度连续梁的港珠澳大桥120年的超长寿命和强台风下的结构安全,设计采用了调谐质量阻尼器(TMD)抗风减振系统。该减振系统技术指标非常严格,面临诸多前所未有的技术挑战,尹学军和他的团队,自我加压,从严要求,克服重重困难,研制出高效的悬挂式TMD减振系统,使桥梁的阻尼比达到1.7%,超过了1%设计值,使桥梁抗风振有了充分的安全裕度,创造了减振行业的又一项世界第一,在世界桥梁建设史上树起了一个新标杆。
不忘初心 科技报国
尹学军,山东青州人。1983年毕业于北京科技大学,1985年考取教育部公派留德研究生,1996年获得柏林工业大学工学博士学位,1998年归国创立隔而固(青岛)振动控制有限公司,2007年成立青岛科而泰环境控制技术有限公司,2009年入选中组部“千人计划”,2015年还被提名为中国工程院院士候选人。
托举国之重器、为超级工程保驾护航
上个世纪80年代,我国的工业基础与科学技术与发达国家相比差距很大。在这一背景下,国家教育部一共派出了三批公派本科生和研究生留学海外。尹学军被录取为第三批公派研究生,于1985年秋季赴德国柏林工业大学攻读硕士和博士学位。在德国留学期间,尹学军主攻机械设计和高速列车轮轨振动方面的研究。从硕士到博士一读就是11年。也许是机缘巧合,1996年9月,在德国柏林举行的“国际轨道交通展览会”上,尹学军遇到了国际上振动控制领域内实力最强的专业技术公司——德国隔而固(GERB)集团。这家公司拥有世界上最先进的振动控制技术,应用领域相当广泛,打算开拓中国市场。当时,这项技术在我国几乎是空白,在几个关键领域落后数十年,如果掌握这项技术并带回国内推广,可以迅速缩短我国与发达国家的差距,于是,他选择了隔而固这个平台回国创业。
在隔而固集团工作筹备一年多之后,尹学军选择美丽的海滨城市青岛,作为自己梦想开始的地方。1998年,他作为合伙人,创立了隔而固(青岛)振动控制有限公司。
勇攀高峰 护驾国之重器和超级工程
回国之初,尹学军深刻地体会到我国振动控制技术水平、应用规模与发达国家之间的差距。那时国内的振动控制产品还停留在橡胶垫、钢丝绳、小弹簧隔振器的水平,中高端振动控制装备市场基本处于空白,落后了德国大约三四十年。“振动控制技术与生活息息相关,大到桥梁建筑,小到电子芯片加工,远到航空航天,振动控制是设备精度和工程安全运行的‘守护神’……,振动控制技术在很多领域既是基础技术,又往往是‘卡脖子’的关键技术,对我国工业基础和重大装备、重大工程的技术水平提升有重大意义”,尹学军说。
开头肯定是困难的,仅有几位老专家对于隔而固的技术有所耳闻。不了解这项技术的人很难想象并且相信,没人愿意承担风险去尝试新技术、新产品。当他建议把重达上千吨的汽车冲压线或高速旋转的汽轮发电机组放在弹簧基础上,或让飞驰的地铁列车运行在弹簧支承的浮置板道床上时,回应他的多是担心和怀疑。最让他哭笑不得的一次经历是:他们为一家企业的压力机装上隔振系统后,明明效果很好,但业主却担心数百吨的压力机放在弹簧支座上会晃倒,坚持把隔振系统拆掉,恢复设备原状。
在这种背景下,技术推广之路缓慢而艰难。但他坚定地认为,高端振动控制技术对提升国家工业基础和装备技术水平具有重大战略意义,他既然有幸掌握了世界上最先进的振动控制技术,就应该肩负起提升中国振动控制技术水平的责任。尹学军说:“我坚信有价值的技术一定会被接受,我要做的就是尽快缩短我国高端振动控制技术与西方的差距。”
当时尹学军几乎放弃了所有的休息时间,奔波于客户、工厂和设计院之间。亲自监督产品安装、售后维护、答疑解惑,或者拜访专业人士做技术报告,频繁参加各类展会、学术交流会,遇到技术难题还要研发新产品、新技术以适应市场需要。凭借丰富的学识和经验,他总能在较短的时间拿出最佳解决方案,设计出适合的产品。渐渐地,客户们对尹学军和隔而固越来越信任,也视他为振动控制方面的专家,遇到问题就找他们解决。就这样用了4年时间,他用自己的执着与勤奋,敲开了一个个行业的大门:大型工业装备、发电设备、轨道交通、建筑桥梁……。
托举国之重器、为超级工程保驾护航
唯有一路奋进,方得金秋硕果。针对工业装备的振动控制,尹学军与国机集团紧密合作,完成了拥有自主知识产权的大型工业装备振动控制技术研究,建立了振动控制系统整体分析、荷载精确量化技术,并在国内外首次进行大型回转装备振动控制系统模型试验研究,创建大型冲击装备振动响应预测技术,发明高承载、高性能振动控制装置,形成了大型工业装备振动控制成套技术。在一汽车身厂里有一条车身冲压线,其中最大的一条额定压力为2000 吨的俄制压力机,工作时振动很大,相邻办公室楼板的振动速度达到了31mm/s,可以感受到每次冲击产生的剧烈振动。尹学军了解到这一情况经过考察分析,他提出利用“五一”节假期将冲压线整体隔振改造的大胆建议,即将总重上千吨的6 台压力机由原来的刚性基础原地置换到弹簧基础上。
这是一项创举,不但国内从未有过,国外也仅有类似报导没有工程借鉴,然而尹学军信心百倍。他设计了专用的钢梁基础和钢弹簧阻尼隔振器,并制定详细地隔振改造工艺,包括钢梁基础切割加腿、顶升、放置弹簧隔振器、调平、高压油管柔性改造、恢复导轨等。10天后,项目准时交工,尹学军团队成功了!原来地动山摇似的振动不见了,压力机平稳地工作,地面振动速度仅有1.5mm/s,邻近办公楼里面再也感觉不出冲压线的振动了。一汽项目的成功也让隔而固顺利打开了一汽集团和全国的压力机市场。
在建筑领域,尹学军主持研发了具有自主知识产权的大型三维弹性隔振装置以及参数可调的调谐质量减振装置(TMD),获得了2项省部级科学技术一等奖和2015年度日内瓦国际发明金奖。大型三维隔振装置采用了一系列新技术,解决了钢弹簧的固体传声难题,可用于有固体声隔离要求的声学场合。试想你正在音乐厅听一场演唱会,这时一阵列车轰鸣声传过来,是不是有种抓狂的感觉呢?实际上,这只是噪声影响我们生活的最简单的例子之一,振动和噪声问题涉及到生产和生活的方方面面,以上海交响乐团音乐厅项目为例,音乐厅地下建筑部分离地铁最近不足7米,这种情况下地铁运行会在音乐厅内产生明显的噪声干扰。经过与设计院和声学专家的讨论,尹学军提出了建筑整体三维隔振方案,即用300只大型弹簧隔振器将总重26000吨的音乐厅支承“悬浮”起来,将地铁的振动及固体噪声进行高效隔离,该项目非常成功,受到音乐家们的高度评价,并成为很多专业人士慕名前来参观的科技文化景点。目前三维隔振装置成功应用于国家大剧院录音房隔振、上海音乐厅平移后隔振等知名工程,获得了业内的高度认可。
多参数可调的调谐质量减振装置(TMD)是尹学军在建筑振动领域的另一项研究和创新。TMD采用了新型粘滞式阻尼器,可以实现刚度和阻尼系数等关键参数的现场精确调节,减振效率高,目前已在上海世博会文化中心、广州亚运会博物馆、浦东机场登机桥、杭州湾大桥观光塔、崇启长江大桥和港珠澳大桥等重大工程中应用。
对于振动和噪声领域疑难问题,只要尹学军遇到了,首先想到的就是这个问题怎么解决。在他的影响下,团队成员也更加关注实践和应用,如此一来,整体的研发能力得到大幅提高,研发周期越来越短,成功率越来越高。他研发出的“宽频式钢轨阻尼减振装置”专利技术,性能指标全面超过了国内外同类产品,解决了困扰铁路行业100多年的钢轨波磨难题。目前,该技术作为国家“863”计划科技成果,已应用于重庆、北京、广州等地遇的地铁工程,运营反映良好,并且出口到德国和巴西等国家。这是我国轨道减振高技术产品首次出口发达国家,是我国自主创新的骄傲。
托举国之重器、为超级工程保驾护航
作为企业的技术带头人,到目前为止,尹学军带领隔而固与科而泰两公司先后参与起草制定国家标准和行业标准7部,累计申请228项国内外专利,获得授权专利183项,其中发明专利94项、包括国际专利13项。因为在振动控制领域取得的突出科研成果,尹学军先后获得国家科技进步二等奖2项,省部级科学技术一等奖6项,日内瓦国际发明专利金奖。2009年尹学军入选了中组部“千人计划”,2013年起任中国侨联特聘专家,山东省“十大杰出工程师”,2014年享受国务院政府特殊津贴,2015年入选 “山东省泰山学者攀登计划”,荣获青岛市科学技术最高奖,被提名为中国工程院院士候选人,期间还多次获得国务院侨办和中国侨联的创新人才奖项。
秉持着科技报国的初心,尹学军带领团队不断攻坚克难,敲开了一扇扇市场大门,他们开发的振动控制技术广泛应用于大型工业装备、电力、轨道交通、建筑桥梁等领域,服务了西电东送、奥运会、世博会、亚运会、G20峰会等相关的国家重大工程,使我国中高端振动控制技术及应用水平由弱到强,跻身世界领先地位。
托举国之重器、为超级工程保驾护航
著名科学家、教育家钱伟长曾经说过一句话:“我没有专业,国家的需要就是我的专业”。老一辈科学家的这种家国情怀与使命担当让尹学军动容,也让他更加坚定了科技报国的决心:国家的需要、社会的需要就是我们研发新技术、新产品的方向,更是我们义不容辞的社会责任。
秉承这种使命感与责任感,尹学军为“国之重器”也做了不少有意义的大事。比如,为某风洞群成功研制成功飞行器模型支撑系统成套减振技术,减振效果最高达80%以上,打破了国外技术垄断,为我国多个型号新型飞机的研制和国防现代化做出了重要贡献;研制成功船舶综合减振降噪技术,成功应用于“蛟龙号”的试验辅助船;目前,尹学军正在研究我国空间站装备振动控制技术,这个工程技术挑战很多,难度很大。尹学军说,像这些战略性的技术,我们是花钱买不来,没人会给我们的,所以我们必须自主创新,才能掌握这项技术,才能完成超越,再难,我们也要攻克!
心系民生,为国献计献策
尹学军不仅关注专业内的事,还积极关注社会上的事。作为青岛市政协常委,他积极参政议政。近年来,他先后提交了《关于加强城乡生态文明建设的提案》、《关于解决交通拥堵问题提案》、《加强生态规划建设绿色青岛》、《关于加强城市精细化管理案》等提案,为党政决策提供参考。
作为中国侨联智库特聘专家委员会的特聘专家,尹学军提出多条建议。去年,针对我国门户枢纽机场临近沿海,内地城市之间中转绕弯耗时的现状,他提交了《关于打造国内中转枢纽机场的建议》的提案,建议在国内航线几何中心(郑州或武汉)设立中国中转枢纽机场,该建议引起了相关领导的关注,荣获中国侨联2017年建言献策奖。
作为政协委员和企业家,尹学军还以一颗赤子之心,常年进行慈善捐助。2015年,他给平度市某村捐赠风力机太阳能混合能源照明系统,用于街道亮化工程。多年来,他资助贵州和青海多名贫困家庭学生,目前大部分学生考上了大学,有的即将完成学业。他的善举还随着我国“一带一路”工程走向了海外,他同青岛的企业家们一起,参与成立了慈善基金,从去年起持续地资助尼泊尔某孤儿院的儿童和残疾人。前年起,他向西南交通大学捐赠30万元设立“隔而固奖学金”,旨在培养品学兼优的我国高铁和土木工程建设人才。
护航国之重器,引领巅峰跨越。回国20年来,尹学军带领团队完成了9000多项减隔振工程,遍布祖国各地、各行各业,其中有百余项工程是大国重器和超级工程,时间见证了尹学军创造的一项又一项奇迹,更将中国创造传遍了祖国各地及世界。
置身新时代,尹学军动情地说:“国家20多年的经济建设高速发展,我们才有这样的机会,作为一个工程师,我们是非常幸运的,我们赶上了一个很好时代,我们应该踏着时代的脉博,与祖国的命运同步,用我们所学的知识,以一个工程师的责任,为国家和人民服务,把振动控制技术应用于祖国需要的各行各业,这就是我的梦想。”
尹学军带领着他的公司与团队,奔驰在以振动控制技术科技报国的新时代征程上!