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　　從(cong)陀螺獲取靈(ling)感解(jie)決軸承摩擦特性(xing)評估難題，為(wei)航(hang)天國(guo)之重(zhong)器打造高可(ke)靠“神經元”，一起來看(kan)天津(jin)大學、哈爾濱工業大學的科技創新(xin)成果(guo)——

天津大學科研團隊
解決軸承摩擦特性評估難題
助力我國實現關鍵基礎零部件
自主可控

　　兩個陀(tuo)螺同時(shi)轉(zhuan)動(dong)，哪(na)個先停下來(lai)？很多孩子都玩過的陀(tuo)螺游戲，竟意外成了天津大學機械工(gong)程學院任成祖教授課題(ti)組跨界解決軸承(cheng)摩擦(ca)特性評估難題(ti)的靈感。近(jin)日，相(xiang)關研究成果以“基于動(dong)能變化測(ce)量(liang)滾動(dong)軸承(cheng)的當量(liang)摩擦(ca)系數”為題(ti)發表在國(guo)際著名(ming)期刊《摩擦(ca)》上。

　　深耕高(gao)精度滾動(dong)軸承(cheng)超精密加工技(ji)術與裝備(bei)研究(jiu)的(de)任(ren)成祖在科研中遇(yu)到一(yi)(yi)個(ge)難題：在太空等極端環境(jing)，高(gao)精密軸承(cheng)的(de)摩(mo)擦(ca)越少、能量的(de)損(sun)耗越小(xiao)(xiao)越好。但(dan)同(tong)一(yi)(yi)條生產線(xian)上產出(chu)的(de)幾乎一(yi)(yi)模一(yi)(yi)樣的(de)超高(gao)精密軸承(cheng)，哪個(ge)的(de)摩(mo)擦(ca)性(xing)能更好一(yi)(yi)些？他發現，使用(yong)傳統的(de)摩(mo)擦(ca)力矩傳感器評測滾動(dong)軸承(cheng)的(de)摩(mo)擦(ca)性(xing)能存在工況(kuang)依賴性(xing)強(qiang)、離(li)散性(xing)大、穩定性(xing)差等問題，無法區分出(chu)高(gao)精密軸承(cheng)摩(mo)擦(ca)性(xing)能極為微小(xiao)(xiao)的(de)差異。

當量摩擦系數測量原理及測量裝置示意圖。新華社發

　　受(shou)陀螺旋轉游(you)戲的(de)啟發，團隊(dui)提出了一種基于動(dong)能定理的(de)滾動(dong)軸承當量(liang)摩擦(ca)(ca)系數的(de)測量(liang)方(fang)法。“就像不(bu)同設計品(pin)質的(de)陀螺停止總(zong)有先后，能量(liang)的(de)耗(hao)散也(ye)就是摩擦(ca)(ca)做功可以(yi)隨(sui)時間反映出來。”任成祖解(jie)釋說。

　　團隊成員從使用評(ping)估(gu)的(de)(de)角度出(chu)(chu)發，思考(kao)如(ru)何設(she)計出(chu)(chu)在空天、新能源汽車等領域具有更(geng)高服役可靠性(xing)和(he)極端工(gong)況適用性(xing)的(de)(de)高精度軸(zhou)承。他們通(tong)過精巧的(de)(de)裝置設(she)計，使軸(zhou)承像(xiang)陀螺(luo)一樣(yang)高速旋(xuan)轉直(zhi)至停下，整個過程以時間為中(zhong)介，巧妙(miao)地搭建起動能損耗(hao)和(he)摩(mo)擦力矩(ju)的(de)(de)測算關系，最終實現(xian)摩(mo)擦特性(xing)的(de)(de)評(ping)估(gu)。

　　新方(fang)法大幅提(ti)升了軸承摩擦性能的(de)測量精度(du)，為推動產業(ye)進一(yi)步升級、助力(li)我國實現關鍵基礎(chu)零部件自主(zhu)可(ke)控奠定技術基礎(chu)。

哈爾濱工業大學科研團隊
為航天國之重器
打造高可靠“神經元”

　　近日，中國(guo)航(hang)天(tian)科技集團在京組織哈(ha)爾濱工業大(da)(da)學科技成(cheng)(cheng)果(guo)鑒定(ding)會，由多(duo)位(wei)院士組成(cheng)(cheng)的鑒定(ding)委員會一(yi)致認為，哈(ha)工大(da)(da)牽頭(tou)的高(gao)可靠長(chang)壽(shou)命航(hang)天(tian)電(dian)(dian)器(qi)研究成(cheng)(cheng)果(guo)擁有多(duo)項自(zi)主知識(shi)產權(quan)，關鍵(jian)核(he)心技術自(zi)主可控，總體技術水(shui)平國(guo)際先進，關鍵(jian)指(zhi)標達到國(guo)際領先水(shui)平。該成(cheng)(cheng)果(guo)將典型(xing)航(hang)天(tian)電(dian)(dian)器(qi)產品(pin)壽(shou)命從(cong)2萬(wan)次提升(sheng)至20萬(wan)次，關鍵(jian)性(xing)(xing)能參數和壽(shou)命一(yi)致性(xing)(xing)提升(sheng)36%，成(cheng)(cheng)為掌握航(hang)天(tian)電(dian)(dian)器(qi)創新主動權(quan)的典型(xing)案例。

哈工大教授翟國富（中）指導團隊成員進行科研攻關。新華社發（尹霖 攝）

　　哈工(gong)大電(dian)氣工(gong)程(cheng)及(ji)自動(dong)化學院院長、成果主要完成人葉雪(xue)榮介紹，如果把航(hang)天(tian)裝(zhuang)備(bei)控制系統比作一個復(fu)雜(za)的“神(shen)(shen)經網絡”，那么航(hang)天(tian)電(dian)器(qi)就是(shi)整個神(shen)(shen)經網絡中無處不(bu)(bu)在、不(bu)(bu)可或缺的“神(shen)(shen)經元”。而航(hang)天(tian)電(dian)器(qi)機電(dian)一體化結(jie)構復(fu)雜(za)、服役環境極端苛刻，以往航(hang)天(tian)電(dian)器(qi)失(shi)效(xiao)約占(zhan)電(dian)子元器(qi)件(jian)失(shi)效(xiao)總(zong)量的50%，成為制約電(dian)子元器(qi)件(jian)高質(zhi)量發展的難題。

哈工大教授葉雪榮（左一）指導團隊成員進行科研攻關。新華社發（尹霖 攝）

　　哈工大電氣工程及(ji)自動化學院教授、成果第一(yi)(yi)完成人(ren)翟國富帶領團隊(dui)，首創(chuang)質(zhi)(zhi)量一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)(xing)理論，突破了航(hang)天電器極(ji)端環境高可靠(kao)長壽命(ming)設(she)計、全壽命(ming)周期質(zhi)(zhi)量一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)(xing)正向設(she)計等關(guan)鍵核心技術(shu)，制定了我國首個質(zhi)(zhi)量一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)(xing)設(she)計航(hang)天標準，研(yan)制了國際首套全壽命(ming)周期質(zhi)(zhi)量一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)(xing)設(she)計軟件，大幅提升了航(hang)天電器可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)和質(zhi)(zhi)量一(yi)(yi)致(zhi)性(xing)(xing)(xing)。

　　該成果獲授(shou)權國家發明專利116項，在國際(ji)頂級期刊等(deng)(deng)(deng)發表SCI論文117篇，自主(zhu)研制142個(ge)系列高(gao)可靠(kao)性、高(gao)質(zhi)量一致性航天電器(qi)，已(yi)在航天、航空、電子、船舶等(deng)(deng)(deng)領域國家重大(da)工程中系列化應(ying)用，為天宮空間站(zhan)、長征系列運載火箭、國產大(da)型客機C919、新一代高(gao)速列車(che)“復興(xing)號”等(deng)(deng)(deng)國之重器(qi)提供了重要支(zhi)撐。