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重磅!国家科学技术奖揭晓 浙江大学获11项奖励
发布时间:2021-11-03 11:56:57 Wed  来源:杭州网杭州通客户端

杭州网讯 11月日,国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。此次奖励大会上,浙江大学作为第一完成单位荣获11项国家科学技术奖励,居全国高校第一。

其中,国家科学技术进步奖一等奖1项,国家自然科学奖二等奖2项,国家技术发明奖二等奖3项,国家科学技术进步奖二等奖5项。其中,

现代空间结构体系创新、关键技术与工程应用,荣获国家科学技术进步奖一等奖;

波动方程反问题的数学理论与计算方法,荣获国家自然科学奖二等奖;

真实感图形的实时计算理论与方法,荣获国家自然科学奖二等奖;

高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用,荣获国家技术发明奖二等奖;

浮法在线氧化物系列功能薄膜高效制备成套技术及应用,荣获国家技术发明奖二等奖;

包装食品杀菌与灌装高性能装备关键技术及应用,荣获国家技术发明奖二等奖;

氢气规模化提纯与高压储存装备关键技术及工程应用,荣获国家科学技术进步奖二等奖;

城市供水管网水质安全保障关键技术及应用,荣获国家科学技术进步奖二等奖;

广域协同的高端大规模可编程自动化系统及应用,荣获国家科学技术进步奖二等奖;

优势天敌昆虫控制蔬菜重大害虫的关键技术及应用,荣获国家科学技术进步奖二等奖;

猪圆环病毒病的免疫预防关键技术研究及应用,荣获国家科学技术进步奖二等奖

随后,浙江大学对其中部分获奖项目进行了详细的解释。

高性能“工作母机”助力“中国智造”

国家技术发明奖二等奖:谭建荣院士领衔的“高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用”

主要完成人:谭建荣(浙江大学),张树有(浙江大学),王立平(清华大学),冯毅雄(浙江大学),傅建中(浙江大学),田亚峰(宁波海天精工股份有限公司)

数控机床被称作“工作母机”,是制造业的重中之重,事关国家经济命脉。我国已跻身数控机床全球第一大产销国,然而“低端过剩、中端受压、高端不足”的状况仍未得到根本扭转,与国外先进水平之间仍存在差距。

浙江大学机械工程学院谭建荣院士团队,联合清华大学、宁波海天精工股份有限公司等开展产学研合作,十年磨一剑,致力于高性能龙门加工中心设计技术、工艺技术等的研究。团队攻克了整机正向设计难、加工精度提升难、机床性能保持难行业公认三大难题,打破国外技术壁垒和市场垄断,研发了龙门加工中心设计制造工具平台,实现了龙门加工中心三大性能突破并开发了系列产品。

项目团队采用正向设计理念,发明了高性能龙门加工中心整机动载荷自适应耦合提质设计技术,也即通过构建整机布局方案骨架型谱,实现整机配置设计优化;通过整机动静态性能的耦合提质,揭示龙门加工中心功能—运动分配-布局模块的关联映射规律,最终实现龙门加工中心整机综合质量的优化提升。

传统事前设计和事后装配调节无法有效控制制造精度,那么该如何提高整机精度的均衡性?“长行程龙门加工中心全尺寸链的高精度互反馈均衡设计技术”应运而生。

整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配和结构-零件-部件-整机的精度误差逆向修正相辅相成,团队通过提出自顶向下和自底向上的几何误差双向互反馈修正方法,实现了精度均衡性能的突破。运用此发明点研发的高架桥式五轴高速铣削中心,整机几何精度达到发达国家同类产品I级标准。

数控机床领域,一个很突出的问题就是在低速重载情况下,机床容易出现爬行现象。团队发明了高可靠龙门加工中心动部件大惯量的低速补偿进给工艺技术,成功解决了大惯量运动部件低速失稳的难题。

“未来,我们将进一步思考如何将龙门加工中心的创新设计经验推广至整个机床行业,创立具有自主知识产权的中国机床品牌,驱动我国制造业向更高质量发展。”谭建荣院士说道。

三十年,研究盖好“大屋盖”

国家科学技术进步奖一等奖——现代空间结构体系创新、关键技术与工程应用

主要完成人:罗尧治,董石麟,冯远,周岱,赵阳,许贤,邓华,周观根,陈务军,高颖,张晓勇,向新岸,刘志伟,关富玲,董城

主要完成单位:浙江大学,中国建筑西南设计研究院有限公司,上海交通大学,浙江东南网架股份有限公司,悉地国际设计顾问(深圳)有限公司,中国建筑第八工程局有限公司,中国铁路设计集团有限公司,北京新智唯弓式建筑有限公司

上海世博会的世博轴、杭州奥体中心的大莲花、中国天眼FAST的反射面背架……这些气势恢宏的地标性建筑与工程,无不让世人感叹!它们有一个共性特点,就是都属于大跨度、大空间、大面积为主要特征的现代空间结构。

结构好比是大建筑物的骨架,建筑最终能不能“立”得起来,骨架很重要。然而,原有结构体系不能适应大跨度、超大跨度建筑要求,超高、超大、超长结构的建造难题一直困扰着空间结构行业的发展。

浙江大学建筑工程学院罗尧治教授团队,历经30年产学研联合攻关,通过结构体系创新驱动、理论和设计方法研究、大量模型试验验证和工程实践,研发了刚性、柔性与刚柔性系列空间结构新形式,建立了张力结构、网格结构与可展结构分析理论,研发了先进试验装备、制造工艺与施工工法,取得了系统性、引领性成果,广泛应用于机场、高铁、会展、能源等领域及国家科学工程,社会经济效益巨大,极大地推动了我国从空间结构大国向强国迈进。

为了解决在有限的时间内需要完成大量的计算工作的难题,罗尧治研发出了一套空间结构设计软件(MST),顺利完成了项目的计算工作。直到现在,这套“30多岁”的软件仍然是应用最广的空间结构专业软件。团队还科学地提出了基于基本组成单元的空间结构分类方法,研发了刚性、柔性、刚柔性系列空间结构新形式,填补了多项国内外空白,首创球形全方位加载装置,解决了多点多向精准加载问题,这套全世界独一无二的试验装备,可以降低试验成本50%以上,提高效率4倍以上。

“世博轴”、首都国际机场T3航站楼、国家大剧院……在团队的共同努力下,空间结构工程中的一个个核心难题得以解决。目前团队应用工程遍布全球31个国家和地区,累计项目逾千个。

杭州亚运会网球馆旋转开合屋盖这样的结构功能,以及自由曲面的构型,在浙江大学的实验室早几年就已经开展过研究,后来被逐渐应用于实际工程。例如,奥体中心的“大莲花”是曲面形,又弯又扭,怎么设计加工呢?团队研发了复杂异形构件的高精度加工制作技术,形成了高精度、高效率成套加工工艺。“高校的核心工作是解决技术的理论问题和方法问题。越到后来,越是一个产学研联合的结果。”

在国家重大科技基础设施FAST项目中,团队承担了反射面背架结构加工与拼装核心任务,通过产学研攻关,解决了20万球节点、55万根杆件、4450片单元精密制造难题,实现了空间网格结构高精度的“中国制造”。

在扶持企业的同时,团队培养的600多位空间结构高层次人才,像蒲公英一样,带着从团队学到的本领“飞”到各地,这样算来,带有团队基因的空间结构工程可以说是遍布中国了。

作者:记者 郑维维 通讯员 吴雅兰 柯溢能  编辑:徐文杰
11月日,国家科学技术奖励大会在北京隆重举行。此次奖励大会上,浙江大学作为第一完成单位荣获11项国家科学技术奖励,居全国高校第一。