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两位著名教授,两支教育基金,筑机行业绽华彩

发布时间:2018-01-29 11:08:36    点击次数:1523


两位著名教授,两支教育基金,筑路机械行业绽放华彩


中国工程机械工业协会筑路机械分会


丁酉之冬,老天眷顾,神州银装素裹,大地一片洁白,古城西安在皑皑白雪的装扮下煞是好看。虽是“瑞雪兆丰年”,但“千树万树梨花开”的景象更能使人联想到汉唐文化长安城的古韵。程门立雪的故事历来是尊师重道、文化传承美德的象征。

  20171216日至201816日,长安大学相继以工程机械学院两位著名教授孙祖望和冯忠绪的名字成立了两支教育基金-“孙祖望基金”和“冯忠绪教育基金”。为莘莘学子攀登知识高峰提供了精神动力,彰显了学子们和社会各界对老师的敬重。两支教育基金的启动,将会助力工程机械领域高端人才的涌现,为“中国制造2025”战略增添基础保证。




长安大学工程机械学院是我国筑养路机械人才队伍的摇篮,其前身是原西安公路学院筑路机械系。改革开放四十年来,为我国筑养路机械领域培养输送了大批骨干中坚力量。工程机械学院的专业课程设置有机械工程、机械电子工程、机械设计制造及其自动化和工业设计四个本科专业,涵盖了机械工程(卓越工程师)、筑路机械、建筑机械、机电一体化、液压传动与控制、机械制造及其自动化、交通建设与装备、公路机械化施工与管理、公路机械化养护与管理和工业设计等十个专业方向具有机械工程一级学科博士点和博士后流动站,是“985平台“211工程重点建设学科。拥有“公路养护装备国家工程实验室”、国家级工程机械虚拟仿真实验教学中心、“高速公路筑养装备与技术”教育部工程研究中心、“道路施工技术与装备”教育部重点实验室、“高速公路施工机械”省重点实验室、西安筑路机械测试中心(原交通部筑路机械测试中心)等多个科技平台。我国工程机械领域规模最大的教学、科研和试验检测基地。

  孙祖望教授是共和国建立之初成长起来的第一代筑路机械理论与实践并进的学者,是我国筑路机械的先驱泰斗。1956年被派往前苏联莫斯科汽车公路学院留学,获苏联技术科学副博士学位,1961年学成归来,开创我国筑路机械的理论研究与工程实践。历任西安公路学院(今长安大学)筑路机械系教研室主任、中心实验室主任、研究所所长、副院长、党委书记、院长等职。冯忠绪教授是改革开发恢复高考后的第一届入校生,是孙祖望老师的“接棒人”,获得我国第一批工程机械硕士研究生学位,1988—1989年留学莫斯科汽车公路学院,师从苏联功勋科学家В. И. Бaловнев院士,洞悉到国际工程机械的前沿课题及研究方向。先后任长安大学工程机械学院院长、道路施工技术与装备教育部重点实验室主任、交通部筑路机械测试中心常务副主任等职,是交通部八五首批重点学科和国家“211”工程重点建设学科工程机械学科的学术带头人,兼任国际标准化组织ISO/TC195建筑施工机械与设备的工作组专家。



孙祖望教授


冯忠绪教授


“孙祖望基金”的发起人除了孙老师本人外,得到了西安达刚路面机械有限公司董事长李太杰,福建铁拓机械有限公司董事长王希仁,肖光书以及众位昔年弟子学生的鼎力支持。“冯忠绪教育基金”在冯老师的倡议下,由河南万里路桥集团、许昌德通振动搅拌技术有限公司董事长张良奇,青岛科泰重工机械有限公司总经理姚录廷,山东圆友重工科技有限公司总经理焦予民等弟子、校友和企业捐赠发起。

诚如长安大学党委书记杜向民表示,孙祖望基金将用于奖励长安大学工程机械学院在读的品学兼优且生活贫困的本科生,以及由管理委员会设定的其他用途的基金项目。《冯忠绪教育基金奖学金发放办法》,明确了奖学金将用于奖励长安大学工程机械学院在读的德、智、体全面发展及品学兼优、富有成果的本科生和研究生,以培养更多具有创新精神的优秀复合型工程机械专业人才。

在两支教育基金成立大会上,长安大学副校长王建伟表示,长安大学教育基金会将管理和使用好“孙祖望基金”及“冯忠绪教育基金”,保证专款专用,并进一步拓宽筹资渠道,规范运作和管理,卓有成效地开展各项工作,努力壮大基金规模,加强学校与校友、社会各界的沟通和联系,搭建桥梁,促进校企合作与交流,推动学校教育事业健康发展。


孙祖望教授教学与科研历程简介

1955年毕业于上海交通大学,1956年被派往前苏联莫斯科汽车公路学院留学,1960获苏联技术科学副博士学位。回国后,先后在黄河工程机械厂、宣化工程机械厂进行了多种型号履带推土机牵引性能的试验研究。在此基础上为本专业开设了工程机械理论与性能课程,在当时没有专业教材可用的情况下,编写了《工业履带拖拉机理论与性能》教材。该教材成为历年编写本专业《工程机械底盘理论与性能》教材的基础。

孙祖望教授在工程机械牵引动力学工程机械作业理论工程机械作业质量控制理论方面取得了卓有成效的研究成果。以三个理论为基础,在履带推土机的牵引动力学、稳定土路拌机转子动力学、振动振荡压实技术、沥青摊铺机浮动熨平板与热沥青混合料相互作用动力学等领域进行了较为深入的研究。

1985年,在推土机牵引性能研究的基础上开拓了推土机牵引动力学的研究,并组建了以工程机械作业理论、动态性能与作业质量控制为研究方向的学术团队,完成了履带推土机牵引动力学及试验方法的研究课题。

1990年,为了更好地吸收国外的先进经验,使本专业的学术水平与国际接轨,通过组织国外知名学者来校讲学,访问美国、欧洲、日本的著名学术团体和工程机械企业,进行了广泛的学术交流。在总结自身经验和吸取国外先进理念的基础上,提出了工程机械学科要重视土、机、电相结合和工程材料、施工工艺、施工设备相结合的两类综合技术以及培养复合型人才的发展思路。

研究团队开展的一项重要课题是振荡压实技术的研究。在土槽模拟实验的基础上提出的振荡轮与滑板连耦脱耦的二自由度动力学模型是目前应用最广泛的振荡轮与地面相互作用的数学模型。研究团队在多年来的研究成果基础上,2013-2014年与徐工集团合作开发了XD132OS大吨位振荡压路机,现场试验的结果表明其性能远优于同吨位的振动压路机,完全可以满足碾压上、中、下面层时对压实质量的要求。这一成果为振荡压实技术应用于半刚性沥青路面开拓了新的领域。

2001年,孙祖望教授从教学岗位退休以后,一直从事道路材料、施工工艺、施工设备综合技术的研究工作,承担了稀浆封层、橡胶沥青、泡沫沥青、排水路面、超薄罩面等施工与养护新技术的研究与推广应用工作,仍然活跃在施工现场和学术交流论坛上。这些研究与实践经验的总结反映在近些年出版的《橡胶沥青路面技术应用手册》与《沥青路面预防性养护实用技术》中。

201711月,人民交通出版社出版的《工程机械作业理论论文集孙祖望学术团队论文汇编》一书,是孙祖望教授教学与科研历程的很好总结。


冯忠绪教授教学与科研历程简介

1982年西安公路学院筑路工程机械专业本科毕业,19851月获同济大学工程机械硕士学位。后一直在西安公路学院(现长安大学)从事教学与科研工作。1985—1988年,跟随张少名教授从事行星齿轮传动及其均载问题的研究。1988—1989年在莫斯科汽车公路学院学习,师从苏联功勋科学家В. И. Бaловнев院士,了解到苏联在实验室开展水泥混凝土振动搅拌试验的研究课题。由于国际形势变化,回国后,自主启动了“振动搅拌技术”的研究。其时正值我国基本建设启动,混凝土作为大宗建筑材料,用量巨大,由于生产时搅拌不均,使得混凝土的结构性能难以提高,并且在大量工程中水泥浪费严重。从理论上说,振动搅拌技术可有效解决这一问题。

经过技术准备,冯忠绪研究团队瞄准了“振动搅拌”这一技术突破口。将机械工程、建筑材料与混凝土试验科学紧密结合,建立了搅拌过程的数学模型,通过振动搅拌理论及其机理、振动作用下混凝土结构流变特性的基础研究,以及从理论与实践相结合的原始性创新出发,提出了混凝土振动搅拌的实现方式、振动参数及搅拌参数合理选取与匹配的方法,解决了大振动强度下机器可靠性变差等国外至今没有解决的难题。

研究团队于201310月研制成功史上第一台1m³双卧轴混凝土振动搅拌主机,20152月研制出了国内外第一台600t/h稳定土振动搅拌设备,目前已经形成了水泥混凝土与稳定土两个系列产品,在全国20多个省区得到快速应用。实践证实,通过振动来强化材料的混合过程,能使胶凝材料与细集料充分弥散而紧密包裹骨料,解决了材料混合的微观均匀性和在施工中的性能变异问题,大幅度提高了工程的质量和耐久性。

在道路压实理论研究方面,冯忠绪教授经过不断探索发现,目前广泛应用的振动压实方法,能量利用率较低。在自行式压实、高频压实、振荡压实、振动压实、冲击压实、多频振动压实、垂直振动压实等压实技术研究的基础上,提出了仿冲击振动压实理论,这是集碾压、冲击、振动为一体的一种复合压实技术。实验室试验与10t的工业样机试验结果证明,仿冲击振动压实的冲击作用力强,压实影响深度大;瞬时有多种频率作用,压实效率高;碾轮为圆钢轮,振幅恒定,不随压实材料而变化,压实度均匀,表面平整;碾轮结构采用动平衡设计,振动轴受静力作用,结构简单,可靠性好,不需减震系统,没有额外的能量损失,效率高。该技术目前已在成果转化中。

设计与计算分析是工程机械研发中工作量最大的关键环节之一。基于CADCAE技术与压路机试验得到的数据库,研究团队建立了压路机参数化设计与分析的平台。该平台将压路机土壤系统的动力学模型、分析软件和试验结果结合起来,构建压路机参数化设计与分析平台,实现了压路机性能的虚拟试验与仿真分析,有效地提高了产品设计水平,缩短了设计、分析与试验的周期。压路机机械与传动系统设计与分析软件的集成,实现了机械与液压传动系统的联合仿真;土壤模型与分析软件,以及压路机与土壤系统的动力学模型与分析软件的集成,实现了整机工作过程的仿真;已经完成了国内外50余台压路机在试验土槽与现场的试验,所得到的数据,将强力支撑压路机参数化设计与分析数据库,使之不断得到更新与补充。

为了提升我国压路机性能的整体水平,对标国外先进机型,以改善压实度、可靠性与舒适性为主要目标,在标准的试验土槽与施工现场对50余台压路机样机进行了多工况作业过程中动态性能与作业性能的全面测试,研制出压路机整机与工作装置的试验台架,通过理论与试验数据的对比分析,从压路机作业的质量、效率、能耗与参数匹配的合理性,参数化设计与数字化控制,载荷及工况变化与发动机、传动系统、行走系统的动态响应及工作可靠性,振动施工噪声及污染的防治等等方面,对我国诸多压路机企业提出了针对性的改进方案及性能提升对策,为企业建立了试验流程及规范、产品设计规范与施工工艺指南,推出了一批性价比较高的新产品,取得了良好的经济与社会效益。

动态性能就是机器在实际工作负荷不断变化的动态条件下显示的动力性、燃料经济性和作业性能。研究在动态条件下机器的性能预测和试验方法,从设计机器的角度来看将有利于更为合理地确定机器的结构参数,从而充分发挥各个总成的工作能力和提高机器的整机性能。从机器的使用观点来看,这一研究将有助于解决如何在具体的使用条件下充分发挥机器的性能和效益,从而建立机器的合理使用规范和施工机械的最优化方法。

动态性能的研究首先要解决试验设施、试验平台与试验方法的问题。除现场标准化、规范化试验,以及在室内试验土槽试验外,研究团队在机器动态性能的研究中建立了发动机动态性能试验台、工程机械液压底盘模拟试验台、工程机械工作装置综合试验台、振动钢轮可靠性与寿命试验台、单钢轮振动压路机整机性能试验台,双钢轮振动压路机整机性能试验台、轮胎压路机整机性能试验台、摊铺机整机性能试验台、熨平板试验台、搅拌装置试验台等,对国内外百余台(套)压路机、摊铺机、搅拌设备、铣刨机、平地机、推土机等机械在现场、试验土槽与试验台上进行了多工况作业过程中动态性能与作业性能的试验研究,对沥青混合料搅拌设备的振动筛与搅拌器、摊铺机熨平板、压路机振动钢轮、铣刨机转鼓等关键部件进行了工作载荷与作业性能的测试与分析,通过理论计算结果与试验数据的对比分析,提出了针对性的对策与解决方案,在实施验证的基础上编制了产品与关键部件的设计、试验规范与使用指南,明显地提升了道路施工装备的作业性能与可靠性。

道路施工质量取决于道路材料、施工工艺、施工机械等多种因素,涉及机械工程、土木工程、建筑材料、施工工艺与工程试验等多门学科。研究发现,均匀度和密实度是道路与建筑材料生产中的关键参数。研究团队独辟蹊径,从交叉学科的角度寻找道路施工装备创新的突破口,开创了道路施工技术与装备这一新的研究领域,在道路与建筑材料的搅拌理论及装备、道路压实理论与装备、道路施工装备的动态性能及可靠性等方向都取得了突破性的进展。

冯忠绪教授主持完成了国家863计划重大项目子课题、国家自然科学基金项目、陕西省重大科技创新专项资金计划项目等科研项目60余项,主持的项目获陕西省科学技术奖4项,发表论文百余篇,出版著作5部,其中3部获交通部的资助。

从教30余年,冯忠绪教授一直在专业基础课的教学工作战线耕耘,教授过60多个本科班的学子,指导过30多个班级的课程设计,70余人的毕业设计,指导过研究生百余人。主讲的机械原理课程是陕西省精品课程,带领的机械基础课程教学团队为陕西省教学团队,带领的工程机械制造与运用领域创业型人才培养模式创新试验区是陕西省人才培养创新试验区,获陕西省教学成果奖4项。3次获交通部优秀教师荣誉称号,陕西省教学名师称号,被中共陕西省委授予优秀共产党员荣誉称号,享受国务院政府特殊津贴和陕西省三秦人才津贴。






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