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作者:胡敬 来源:科学时报 发布时间:2011-3-9 6:42:1
务实求真 追求可靠
——记东北大学机械工程与自动化学院院长张义民教授


 
□胡敬
 
装备制造业是为国民经济各部门提供技术装备的基础性、战略性产业,其发展水平直接关系到国民经济的控制力与影响力,集中体现了国家综合竞争力和工业发展技术水平。而东北大学机械工程与自动化学院院长张义民教授所从事的机械动力学与机械可靠性设计研究则是提升装备制造业技术水平的重要基础学科之一。
 
张义民说,提高产品的可靠性,可防止故障和事故的发生,尤其是避免灾难性事故的发生;能使产品的总费用降低,提高产品的可用率;可改善企业的信誉与形象,增强企业竞争力和影响力,从而提高经济效益和社会效益。
 
务实:掌握可靠性技术是当务之急
 
在机械可靠性与动力学领域,造诣颇深的张义民是国内机械可靠性领域唯一的长江学者特聘教授,目前正瞄准国际前沿,力求为机械产品可靠性研究贡献新的力量。张义民等在机械产品动态可靠性设计的研究中,从学科前沿出发,以提高重大机械装备的动态可靠性设计水平为目标,系统深入地研究了机械产品的动态可靠性设计的理论与技术,解决了多项国内外热点与难点问题,丰富和发展了机械可靠性分析与设计理论。
 
张义民在完成多项国家自然科学基金、国家重点基础研究发展规划(“973”)项目、国家高技术研究发展计划(“863”目标导向类项目)、高档数控机床与基础制造装备科技重大专项课题等项目的基础上,还结合机械装备的实际情况,研究了重大机械装备的动态可靠性设计理论与技术,取得了重大研究成果。
 
在国内外现有的随机摄动法和随机有限元法的基础上,首次提出了广义随机摄动法和广义随机有限元法,率先解决了具有随机参数的多自由度非线性随机振动系统的可靠性分析与设计难题;提出了避免共振的频率可靠性分析方法,给出了共振失效模式的合理定义,推导了结构系统共振失效的系统可靠性计算方法,开辟了随机振动系统动态可靠性分析的另一条途径;提出了相关失效模式的非线性动态随机结构系统可靠性分析的方法,突破了束缚非线性随机结构振动系统的动态可靠性设计发展的瓶颈;提出了具有任意分布参数的机械产品的动态可靠性设计方法,解决了由于概率信息缺失而无法进行可靠性设计的问题;模拟出了局部应力集中系数的显性表达式,给出了可靠性设计的解析模型,进而提出了具有局部应力集中的结构系统可靠性设计和可靠性优化设计方法;提出了机械装备的可靠性设计、可靠性优化设计、可靠性灵敏度设计、可靠性稳健设计方法,实现了机械装备及关键件的动态可靠性设计,研究了设计参数的改变对机械装备及关键件可靠性的影响,从全新的角度给出了修改设计的可靠性规范;从可靠性的基本概念出发,系统深入地研究了大型复杂转子系统的可靠性、可靠性灵敏度等问题,提出了非线性转子系统动态可靠性设计和可靠性灵敏度设计方法,开创了旋转机械转子系统可靠性研究的先河;研发了机械基础件可靠性设计实用软件库、车辆零部件可靠性设计实用软件库、旋转机械转子系统可靠性与可靠性灵敏度设计软件库等实用软件,可以有效地为机械行业提供可靠性和振动分析与设计的技术服务。经多家单位采用,效果良好。研究对象以压缩机、高档数控机床、重矿设备、汽车、航空发动机等重大机械装备为主,研究成果被十多家单位采用,为企业创造了可观的经济效益和社会效益。
 
尽管在机械可靠性方面取得了显著的成果,使我国机械可靠性水平不断提升,但是张义民却仍忧心忡忡。“目前机械可靠性技术的推广与普及仍旧十分困难,原因是多方面的。”他一一举例:一、传统的机械设计方法使用了相当大的安生系数,掩盖了可靠性与经济性、可靠性与轻量化、可靠性与资源利用等方面的关系;二、可靠性设计需要足够的呈分布状态的设计数据,而获得这些数据并非一日之功,不仅需要进行可靠性统计与试验,同样需要建立起一整套自上而下的可靠性管理制度和机构;三、可靠性试验是一种既费时又费钱又需要大量人力投入的工作,由少数人和单位完成承担试验有相当的难度;四、定量的可靠性分析与设计所需要的理论知识,在某种程度上限制了可靠性技术的推广与普及;五、定性的故障分析发现产品的薄弱环节以后,通常采取更换高质量的零部件的办法来提高产品的可靠性,但是就我国科学技术整体水平与世界先进水平的差距来看,这必然是导致重要机械产品关键件大量进口的原因之一,并不利于民族工业的发展,因此从本质上讲要大力加强关键基础件的定量可靠性技术的研发;六、目前我国机械领域无论在数量方面还是在质量方面,无疑都要加强培养从事可靠性工作的专业人才,拓宽和补充常规的设计理论方法,开展可靠性的科学研究工作。“掌握重大机械装备研发中的动力学与可靠性技术乃是当务之急。”张义民最后总结道。
 
“八荣八耻”与科学育人
 
机械产品的研制要不断追求和保证产品的可靠性,而作为机械工程与自动化学院的院长,张义民更加明白,机械产品可靠性的来源便是研究态度的可靠性。不论做科研、管理还是教学工作,张义民都在用这种追求高可靠性的科学态度来规范和要求自己。
 
科研态度:学术界的“八荣八耻”
 
2006年3月4日,中共中央总书记胡锦涛在第十届中国人民政治协商会议第四次会议上提出“八荣八耻”,以引导广大干部群众树立社会主义荣辱观。之后全国很快掀起一股学习和理解“八荣八耻”的热潮并长久不息。
 
张义民便是“八荣八耻”的认真贯彻者之一。在深入学习和领悟“八荣八耻”的社会主义荣辱观之后,结合自己所从事的工作,融会贯通,总结出了学术界的“八荣八耻”,即:
 
以追求真理为荣,以弄虚作假为耻;
 
以自主创新为荣,以剽窃抄袭为耻;
 
以诚实厚道为荣,以巧取谋利为耻;
 
以尊重创造为荣,以吹嘘夸大为耻;
 
以真才实学为荣,以一稿多投为耻;
 
以协同合作为荣,以侵吞果实为耻;
 
以严谨治学为荣,以误人子弟为耻;
 
以服务社会为荣,以圈钱浪费为耻。
 
在社会主义荣辱观的指导下,张义民提出的学术界“八荣八耻”,既是对他自己从事学术研究工作的指导与规范,更流露出了张义民对于学术界未来能够兴起一种“求真务实”的学术气氛的期待。
 
教学理念:言传身教 科学育人
 
“以严谨治学为荣,以误人子弟为耻”,这是张义民学术界“八荣八耻”中的重要一条,也是张义民的教学理念中的重要一条。如今,身为博士生导师的张义民,曾经和正在指导硕士研究生73名,博士研究生26名,博士后9名,还指导乌兹别克斯坦、越南、朝鲜博士研究生与访问学者各1名。
 
在张义民眼里,教师是塑造灵魂的工程师,教师的人格必然会潜移默化地影响学生,所以作为一名教师,必须具有良好的影响力与感召力,才会具有令人尊敬、爱戴的凝聚力。知识和能力是教师在教育舞台上赖以立足的两根支柱,人们常说:要给学生一杯水,自己须有一桶水,当今的要求是教师不仅要有一桶水,而且要有一桶不断流动更新的水。可见教育者必须先受教育,每个教师必须刻苦学习科学文化知识,使自己成为一个兴趣广泛、知识渊博的人,以适应教育工作的需要。
 
教师应以态度和学问影响学生,这是张义民培育学生的精髓思想。他认为,教师的态度包括:诚信的待人之道——“以诚相待、信誉第一是做人的起码原则,诚实厚道、豁达宽容乃为人之本,也是做学问的根本,诚信一定是实力和信心的体现”。认真的求知之道——“心无旁骛,追求精益求精、至善至美对科技工作者尤为重要”。快乐的科研之道——“科学研究,永远是一种兴趣,一份理想”。平和的功名之道——“要在奋斗中充满执著,用平和与理性击退狂躁与轻浮”。自信的成功之道——“信心愈用愈多,它不能给你需要的东西,却能告诉你如何得到”。
 
张义民说:“科学家的最大特点就是要实事求是,科研工作来不得半点虚假。做教师要自律,以身作则地教导学生怎样做人,然后才是教学生如何做学问。默默耕耘,无私奉献,不畏艰辛,孜孜以求是事业成功的前提与基础。只有默默无闻的毅力和精神、‘十年铸一剑’的执著和坚韧,才会逐步走向成功。机遇总是垂青于那些谦虚勤奋、知难而上、百折不挠的人。”
 
张义民常常以自己的亲身经历和切身体会来鼓励学生。他用“九层之台,起于累土;千里之行,始于足下”来劝导学生做学问搞研究要从大处着眼、小处着手;用“塞翁失马,焉知非福”来鼓励学生正确看待研究中遇到的挫折,从失败获得收获;用“争,丈不足;让,寸有余”来调动学生的团队协作精神;他也用“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”来与同仁共勉。
 
长期的教学实践经历,让张义民有了自己的一套教学理念,也有了自己的一套成功公式:活跃的头脑思维+丰富的知识结构+坚韧顽强的执著+慧眼识才的伯乐=成功。他认为,提出、发现并形成问题的能力,掌握、分析和解决问题的能力,坚韧顽强的毅力,慧眼识才的伯乐等都是在科技界成功的重要影响因素。
 
管理理念:成就学院的重大发展
 
大事业需要大视野,大视野成就大境界,大境界催生大举措,大举措实现大发展。如今,张义民通过对科学发展观的深入学习,学院班子统一思想,结合学院实际情况,提出了要建设“有特色高水平的机械工程与自动化学院”的目标,并且创造性地提出了学院建设理念、人才理念、育人理念、发展理念、文化理念等先进的学院理念,作为学院各项工作的指导思想。为了实现学院的发展目标,学院每周一上午都要举行“学院班子会议”,以保证学院领导班子始终能够团结一致地高水平、高效率地工作。此外,在张义民的领导下,学院以一切有利于学院发展为第一要务,以灵活的思维开拓视野,以坚定的勇气提高水平,出台了一系列的制度、措施,确保了学院各项工作公平、公正、有序地进行,全面树立起了全心全意为广大教师服务的思想意识。张义民自2006年担任院长以来,团结带领全院师生奋发向上、锐意进取,在学科建设、人才培养、高水平科学研究等方面取得了重要进展,使学院整体面貌发生了重大变化。
 
务实求真,追求卓越,从事“可靠性”研究的张义民,无论在科研、教育、管理还是在做人方面,都在追求一种境界,那就是“可靠”。
 
《科学时报》 (2011-3-9 A7 人物)
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