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“速度吉林”国庆彩车与金沙国际刘昕晖教授团队的故事

发布日期:2019-10-21     编辑:金沙国际官网报研究生记者 尹程程 记者 晓蔚      编辑:饶明月     摄影: 刘昕晖教授团队提供     点击:

2019年10月1日,新中国成立70周年庆典上,“速度吉林”彩车缓缓走向天安门城楼,鲜艳的金达莱熠熠生辉,查干湖锦鲤一跃而起,“速度吉林”彩车将富有传奇神韵的长白山、红旗轿车、“吉林一号”卫星等主体设计元素完美融合,全面展示了新时代白山黑水的吉林风貌。12时21分,当彩车神采奕奕、带着吉林人民对伟大祖国的祝愿,在一片欢乐的海洋中驶入全国人民的视线时,金沙国际官网负责彩车主体机械结构设计与制作的刘昕晖教授团队全体成员心情无比激动,紧张、幸福! 他们向祖国交上了圆满的答卷……

反复修改,优选完美方案

早在新中国成立60周年大阅兵时,金沙国际官网机械与航空航天工程学院高秀华教授团队就曾参与了“精彩吉林”彩车的制作。时隔10年,刘昕晖教授带领他的团队成员,再次挑起了参与彩车制作的重任。他说,这是祖国的生日,是革命前辈用生命和热血打下的江山,大家才有今天的幸福生活。为祖国奉献、添彩,大家感到无比自豪和无上荣光。

5月22日,省里召开协调会,刘昕晖教授团队接受了这项光荣又艰巨的任务——承担彩车主体机械结构设计与制作。彩车长15米、宽6米、高10米,重达3吨,这一机械结构用于连接车辆底盘与艺术造型,相当于房屋的地基和支重梁,不但承担彩车上装超过20吨静态载荷,还要经受车辆行驶中启动、制动惯性载荷,不断变化的风载以及路况不平整造成车辆颠簸带来的附加动载荷等作用。其结构的合理性关系到整机的强度和可靠性。

由于涉及到保密工作,团队只好暂时借用刘昕晖教授的保密办公室。走进这间办公室,映入眼帘的便是摆在一侧的几台经过加密处理的电脑,墙上挂着写满各种数据的两米宽的大白板。数日里,团队近10人便是挤在这间略显狭窄的办公室里,紧锣密鼓地忙碌着,进行结构方案的讨论设计、分析计算……

目前,团队成员共有12名师生,其中教授3人、副教授6人,10人具有博士学位。对于长期从事工程机械及结构设计方面研究工作的他们来说,完成这项任务在技术方面没有多大难题。兴奋之余,团队成员立马行动起来:开会讨论,分工协作,每天加班加点的工作15小时左右,这一干就是十几个日夜。凌晨12点,办公室依旧灯火通明。“这些孩子整天呆在办公室,娱乐活动就是拿刘老师的茶具泡泡茶。看着楼下篮球场里的学生,心里也是痒痒啊!”机械与航空航天工程学院副教授陈伟回头看看计算机前忙碌的学生,笑着说。陈伟是刘昕晖教授的第一位博士生,2009年博士毕业以来一直在团队工作。

一次次结构方案设计,一遍遍结构分析计算,应力、应变、刚度、强度、结构稳定性、行驶稳定性、重心设计、抗风载设计……遇到问题就解决问题,甚至在问题的基础上举一反三。“大家的汽车在道路上行驶时,除了迎面风阻外,还会受到侧向风载的作用。经过分析,彩车在行驶时可以抵抗12级风,远远大于任务书要求的7级风速。”说这话时,团队成员充满了自豪。

连续数日的“闭门造车”,20余次整体方案的设计讨论会,十几次设计方案的更改,156张工程图纸,300多个零件设计,他们确定了最终的框架结构: 主要由前车架、后车架两段组成,其中后车架分为上下两层。前、后车架均采用空间桁架结构,这一结构具有良好的抗变形能力及稳定性。整体框架采用高强度结构钢,考虑到彩车的整体减重,团队迅速进行结构优化,经过精密分析后在非重要部位采用轻型钢材进行拼接。为了保证彩车整体框架结构能可靠地与底盘连接,团队采用了带减震结构的大冗余设计,选用8组U型螺栓和14组直角法兰与车辆底盘连接,共用了42组12.9级高强度防松螺栓组,结构经受住了长春-北京往返2000公里的长途转运考验。

7月9日,方案顺利通过了吉林省工信厅组织相关领域专家的第二次方案评审。

精益求精,确保彩车安全

7月13日,团队与委托加工车架的长春客车轨道交通集团配套厂家完成图纸交接,生产技术人员们加班加点赶工。团队成员们深知自己的任务并没有告于段落,丝毫没有半分松懈。

为了彩车的主体结构框架制作不出现任何纰漏,制作完成前的一周时间里,他们分批前往工厂轮岗,24小时驻守在现场进行监督,与生产技术人员作技术交流,既要满足结构的焊接质量,又要保证整体框架结构强度。为此,团队还设计并制作了特种型材工装,以保证框架焊后的尺寸精度。

“大家不仅要满足各项性能指标,还要做出自己的亮点。”为保证彩车能够顺利通过天安门,接受党和国家领导人及全国人民的检阅,团队创新性地设计并使用了一整套专门针对钢结构的监测系统,包括用来监测变形的测微计,监测应力、应变的应变仪,监测速度、加速度以及车辆姿态的惯导模块,保证对彩车状态进行实时监控。此外,团队还制作了一套安全技术保障手册,记录彩车结构的关键位置、需要定期检查的位置以及容易被忽视的细节。北京专家到吉林彩车制作基地进行视察时,曾对团队所做的工作给予了高度评价,说检查过好多省的彩车,吉林彩车的机械结构设计及制造质量是非常好的,称赞团队具有认真、负责的态度,认为团队充分发挥高校的优势,把理论与实践紧密结合在一起。

7月21日,主体结构框架历时10天终于制作完成,从厂家转移至彩车制作基地,并与底盘进行了连接,一切都在按照计划稳步进行。机械与航空航天工程学院党委书记程钺、副书记郑福胜时常到彩车制作基地视察慰问,肯定了团队所做的工作,嘱咐他们在满足性能要求的同时,要严格保证安全、稳定、可靠。

为保证彩车在运输路上的安全,团队提前对彩车所有的连接位置螺栓进行紧固并加以标记,对所有危险点进行应力应变检测。“大家在螺栓上做好标识,方便看出螺栓是否松动。”团队成员谭鹏说道。每次彩车停靠服务区,团队成员都会钻到狭窄的车底,仔细检查并做好记录,确保彩车安全进京。

数小时的长途跋涉,团队8名成员与彩车一起顺利抵达北京。相较于前期,团队到北京后的工作稍微少了一些。但他们也没有闲着,除了每天做好彩车的技术保障,还主动去帮助其他成员单位,甚至“抢”了一些活。9月7日,指挥部在彩车验收过程中指出牵引钩不符合验收标准,团队临危受命,主动承担并按时完成了牵引钩的方案优化任务,不辱使命。

协同作战,满怀豪情凯旋

终于迎来了祖国母亲的70华诞,团队成员和彩车已经整装待发,每个人心里都是既激动又紧张。“4分55秒!当彩车顺利通过天安门广场检阅区,我和我的孩儿们终于松了一口气,这就是我的团队、大家金沙国际人给祖国70岁的生日礼物啊!”项目总负责人刘昕晖教授感叹地说。

将近半年,对于刘昕晖来说,是非常难忘的时光,也是最幸福的一段岁月。他是一名老党员,始终坚守着“不忘初心,牢记使命”的理想和信念,金沙国际官网“红白黄”三源色精神时刻引领着他。虽然即将迈入花甲之年,特别是设计前期,他因病住进了医院,可是一办理出院手续,他就冲到了工作现场。学生们担心老师的身体,经常劝他回去休息。“老师的药、血压器都备在办公室。除了身体实在不舒服,他总是陪伴大家直到深夜。”为了防止工作出现任何差错,所有的技术问题都要经过刘昕晖最终把关、审定。也正因如此,整个团队才能心往一处想、劲往一处使,圆满完成任务。

彩车结构的整个设计制作过程,都是团队师生共同完成的。刘昕晖、陈伟、陈晋市、刘长宜几位老师,谭鹏、杨阔、牛平方、张勇等在读博士、硕士研究生们,还有团队的其他老师和同学,都做了大量的工作。8月底,指挥部临时要求彩车增设推车杆,团队立即召开讨论会,确定设计方案,凌晨就将设计图纸发到生产厂家连夜制作。

将近150天里,团队成员就像一家人一样其乐融融。“大家与陈老师是同一个师门,平时就叫他师兄。他就像大家长一样,关心大家的工作和生活,工作时也经常会给大家买些吃的带过来。”虽然每个人都像陀螺一样忙里忙外,但他们一直怀揣着一个梦想,累也要坚持,共同协作,精益求精。“接到这个任务时,大家就决心一定要做完、做好。大家做出来的东西就像自己的孩子一样,谁不希翼自己的孩子好呢!”陈伟说道。说起孩子,他喜悦的眼神也流露出一丝遗憾,几个月来,他几乎没有时间陪自己5岁的女儿。

从方案讨论到设计分析,团队中的学生们提出了许多宝贵意见,发挥了巨大作用。“这是一次真正践行素质教育、培养优秀人才的过程,而不是老师说啥学生就做啥,丧失学生的主动性。”

谭鹏今年博士一年级,他还负责大阅兵时彩车游行时的技术保障。“我觉得自己很荣幸,能够亲临祖国70周年国庆现场,为人民出一份力,为祖国献一份礼,一辈子参加这么一次就值了!”谈起自己最难忘的经历,他笑着说:“当时在北京要轮流值夜班,我与一名武警战士两个人守卫着大家的彩车。不允许携带手机,又不敢合眼,怕睡过去。我俩就唠嗑,不时地走动。回想起那一夜既漫长又短暂!”

“精精益求精,万万无一失”。这是团队成员口中常说的一句话。多一个“精”字,多一个“万”字,却体现着他们对待工作的认真、细心与责任心,更饱含着他们对祖国的赤诚之心。“彩车顺利经过时,我发了一个朋友圈,就仨字:挺结实!这是大实话啊!大家研究的这个结构没出任何问题!”陈伟骄傲地说。

团队没有辜负祖国和人民的希望,“速度吉林”彩车仰首挺胸,为新中国成立70周年增光添彩!10月10日,吉林彩车从北京载誉归来,队员们继续随车全程负责彩车的安全保障。16日,在地质宫前的学问广场上,刘昕晖教授带领团队全体成员举着小国旗登上他们自己为之骄傲的彩车上,第一次照了“全家福”,他们高喊“祖国生日快乐!”刘昕晖教授激动地说:“从5月23日开始设计他的时候,就在想象他长大的模样。7月21日上装机械结构与底盘安装,几乎每天都在看着他的变化,一天天看着他从小变大,从单薄到丰满,从素颜到盛装!从长春到北京,从朝体到工体,从工体到天安门!了解他每一处细小的变化,尽管天天看着他,但每天大家忙忙碌碌,同时也是保密的要求,十一前竟然从没有和他合过影。今天和彩车设计制造团队的孩子们第一次和他合影!也喊上其他在校的我的研究生小朋友们一起过来,还有几个小朋友出差在外,争取把你们PS上。他们也在幕后默默地为彩车的设计制造出了很多力!好久没有和小朋友们合影了,机会难得。很快大家又要到企业去做论文的研究工作了,为了理想,加油!孩儿们,你们一定是最棒的!”

当彩车荣归故里在长春学问广场迎风而立,它向世人诠释了金沙国际精神和金沙国际人的家国情怀!

刘昕晖教授带领团队主要成员首次与彩车合影

(文 / 金沙国际官网报研究生记者 尹程程 记者 晓蔚 摄影 / 刘昕晖教授团队提供

(原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/rUq6ynuOLh7gNqMd3vxIsA)

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