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一個計(jì)量單位裏的創新力|500兆帕背後的“神(shén)力”突破

發布時間:2024-06-13 作(zuò)者: 來源(yuán): 瀏覽:957
一束鋼(gāng)索的“神力”能有多大?在柳工集團柳州歐維(wéi)姆機械股份有限公司(下稱“歐維姆”)纜索車間,整齊排列的放線盤同頻轉動,一根根小拇指粗(cū)的鋼線在牽引機的引導(dǎo)下,被集束成(chéng)一根拉索。
正是這樣的拉索,經受起了500兆帕(pà)應力幅下200萬(wàn)次疲勞試驗,托起了“中國天眼(yǎn)”(FAST)這一世界最大的天文觀測(cè)設備,也實現了預應力領域的世(shì)界技術突破,其背後是3年的反複實驗以及12項自主創新性專利成果的加持。
這些拉索(suǒ)如何支撐(chēng)起FAST,要從(cóng)預應力說起。預應力意為預先增加的力。“就像(xiàng)一個木桶,外麵套個(gè)筋,箍緊,裝水後木桶才不會崩開。”歐維姆(mǔ)副總工程師鄒易清說,它(tā)是許多重大工程不可或缺的“螺絲釘”,廣泛(fàn)應用於橋(qiáo)梁、建築、岩(yán)土、水利、核(hé)電等基礎設施(shī)建設領域(yù),在國內外都有著(zhe)巨大(dà)的應用市場(chǎng)。
具體到FAST,它是一個500米口(kǒu)徑球麵射電望遠鏡,反射麵有一個由6670根主索、2225根下拉索織起的巨大而精密的索網工(gōng)程(chéng)。“FAST就像地球的大眼睛一樣轉動,去觀測宇宙。支撐FAST變位的索(suǒ)網就要既有彈性又有超強的抗疲勞性。”歐維姆總工程師謝正元說。
謝正元進一步解釋,由於FAST特殊的工作方式,500米跨度索網經常要在球麵和拋物(wù)麵之間頻繁變化,拉索(suǒ)的最大工作應力幅要達到500兆帕,是傳(chuán)統標準的2.5倍。
達成這一全世界範(fàn)圍內從(cóng)未被實現過的鋼索(suǒ)疲勞(láo)性能,並非易事。
“接到任務時,感(gǎn)覺那幾乎(hū)是不可能實現的事。”謝正元記憶猶新(xīn)。他說,當(dāng)時現有(yǒu)的拉索產品,張拉(lā)不到十萬次就斷了(le),距離“500兆帕應力幅(fú)下200萬次疲勞試驗”的要求,是遙不可及的。
科研(yán)人員還是決定試一試(shì),想方設法改(gǎi)進索製品(pǐn)結構以及錨固結構。經過3年的反複實驗,他們最終取(qǔ)得突(tū)破性進展(zhǎn),研發(fā)出適合FAST使用的成品索,使其靈活變位的(de)功能得(dé)以圓滿實現。首創冷鑄擠壓複合錨固技術、首(shǒu)創(chuàng)高強預(yù)應力鋼絲與鋼絞線組合製索技術、發明反(fǎn)射(shè)麵單元自適(shì)應連接機(jī)構……多個“首(shǒu)創”和“發明”,折射出歐維姆攻克難題的決心。在“中(zhōng)國(guó)天眼”工程中,歐維姆創造了(le)12項自主創新性的專利成果(guǒ),其中發明專利(lì)7項。
拉(lā)索安裝的工藝同樣匯聚智慧和創新。“FAST的主網拉索共有1454種規格(gé),我們得像蜘蛛織網一樣,用‘索’織出一張‘大網’。”鄒易清介紹,歐維姆結合FAST球形結構特點(diǎn),克服各種困難,發明了高(gāo)空索(suǒ)網施工的工法,施工精度(dù)控製在5毫米範圍內,最終順利完成任務。
在現代社會,預應(yīng)力應用隨處可見。如今,三(sān)峽大壩、上海磁懸浮專線、港珠澳大橋、京(jīng)廣高鐵……一(yī)項項(xiàng)享譽國內外的重(chóng)要工(gōng)程中,都活躍著歐(ōu)維姆的身影。截至目前,歐維姆五次問鼎國家科學技術進步獎,累計授(shòu)權專利1260餘項,主持和參與(yǔ)製定的國家、行業標準近百個,獲中國專利獎6項。
歐維(wéi)姆公司產值也從每年幾百萬元發展到二十幾億元,2023年度,公司實現銷售收入224304萬元(yuán),成為中國預(yù)應力行業的領軍品牌。
這離不開歐(ōu)維姆(mǔ)長期堅持創新和大力投入。歐維姆董事長(zhǎng)黎睦漢給出一組數(shù)字,歐維(wéi)姆有國家級的技術中心,有接近300人的技術研發人員,每年的科研經費都超過(guò)銷售收入的(de)3%以上(shàng)。“你進步(bù)慢了(le),別人就趕上來了。想保持(chí)領先,隻能長期堅持創新。”黎睦漢(hàn)表示。
此外,歐維姆還整合行業優秀資源,設立了一個博士後工作站、三(sān)個院士工作站,跟(gēn)同濟大學、東南(nán)大學共同(tóng)設立了研(yán)究院,這(zhè)些科研機構(gòu)給歐維姆帶來新的頂尖(jiān)技術,使公司產(chǎn)品具(jù)備強勁的迭代更新能力,保證產品的核心競爭力(lì)。
作為基礎設施建設(shè)領域的關鍵技術,預應力國(guó)內外市場(chǎng)規模巨大,也正在創(chuàng)新突破中迎來更為廣闊的產業前景。“堅(jiān)持創新讓公(gōng)司在全(quán)國乃至全球重大基建工程中提供了自己的力量,並在許多領域打破了國外預應力技術(shù)的壟斷。未來,公司創新的步伐不(bú)會停止。”黎睦漢說。
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