建大故事

建大·青椒|研究机械结构疲劳,他这样破题

部门:党委宣传部 机电学院 供稿:李欣 审核:魏楚元 发布时间:2022-10-25 阅读次数:

字号大小


潜心研究金属结构疲劳破坏领域

他从实际工程中提炼科学问题

聚焦国家重大装备“卡脖子”技术

他为机械装备关键连接结构安全性

和可靠性提供理论支撑

他将科研与教学相结合

培养本科生和研究生创新能力

努力践行传道、授业、解惑的初心

他是机电学院青年教师李欣


人物名片

李欣,男,工学博士,毕业于北京理工大学,菠菜技术交流论坛-菠菜网平台大全副教授、硕士生导师,英国诺丁汉大学访问学者。研究方向为机械结构强度及疲劳耐久性。发表SCI/EI论文20余篇。主持国家自然科学基金青年基金项目1项,中国博士后科学基金项目1项,贵州省贵阳市教委科技一般项目1项,获省部级科研奖励3项,参与“科技冬奥”等国家重点研发计划2项,撰写学术专著1部,授权国家发明专利1项。获“建大英才”“优秀毕业设计指导教师”等荣誉称号。

慎思笃行,开拓创新

从读研开始,李欣的研究就瞄准机械结构强度及疲劳耐久性。在工程领域,这是一个经典研究方向,他介绍,从工业革命开始,科学家研究机械疲劳问题已有百余年,已经形成了大量成熟的理论和抗疲劳设计方法。同大多数初入研究之门的新人一样,最初着手研究结构疲劳问题时,李欣感到,“非常迷茫,感觉自己想到的,前人已经都研究过了。”

如何寻找研究切入点,成为摆在他面前的头号挑战。

图说:李欣在实验室进行试验。

在参与多项机械结构疲劳方向项目课题的过程中,李欣渐渐发现,机械紧固连接结构的疲劳问题因其疲劳损伤机理的复杂性没有得到充分研究。进一步,在阅读大量文献,分析紧固连接典型的受力工况后,他发现,双轴交变载荷作用下的微动疲劳问题至今尚无系统研究。“这不就是很好的突破点?”李欣就此设计出专用的试验系统,专门围绕复杂工况下的微动疲劳机理开展研究。

图说:李欣在诺丁汉大学结构完整性与动力学实验室。

他提出的科学问题和相关研究思路也得到了同行专家的认可,在国内外期刊上发表了多篇论文。基于这些工作,他还成功申请到中国博士后科学基金、国家自然科学基金等项目。

图说:李欣访问牛津大学时与John Huber教授的合影。

历经种种尝试,他悟出,作为科研工作者,提出问题比解决问题更重要。每个工程问题背后都有着深刻的科学问题,只有潜心思考,跳出固有的思维模式,才能发现表象下隐藏的更为本质的科学问题。“从迷茫到笃定,需拥有一颗探索未知,不断提出问题的好奇心。”

图说:李欣与本领域权威期刊《wear》主编Philip Shipway进行学术交流。

(小标题)教研相长,育人不倦

作为大学教师,李欣认为,传道、授业、解惑是核心职责。

图说:李欣带领研究生到施工现场开展科研项目。

他所承担的《机械原理》《机械设计基础》等是机械专业本科生的专业基础课程。这些课程较为传统,内容枯燥。如何调动学生们的积极性,是李欣在教学过程中一直在思考的问题。“既然在科研方面我有一些与课程相关的案例和前沿研究,为何不将其融入到教学中呢?”按照这个思路,李欣尝试将自己承担的科研课题成果与课程内容结合,在讲解知识时融入工程实例,引导学生们认识到所学知识点的实际应用场合,从而将枯燥的知识具象化,激发学习兴趣。

图说:李欣参加学科建设研讨会。

这样的尝试让李欣体会到教学相长之乐。他说,在案例讲解过程中,我会专门渗透机械设计的基本思想,以加深学生对知识的理解;反之经常梳理研究工作,也会为我的科研提供新思路。

图说:李欣指导学生参加科技竞赛。

图说:李欣带领学生进行暑期实践。

图说:部分荣誉证书。

李欣深知实践的重要性,他多次指导学生参加科技竞赛,并利用假期组织学生外出调研实践。这些教学安排提升了教学效果,也提高了课堂吸引力,李欣所授课程多次学生评教结果中名列前茅。

(小标题)学以致用,服务社会

作为大学教师,利用所学为社会服务也是重要的任务。

从教至今,李欣主持、参与过多个国家级、升级科研项目,让他印象之深刻的的“科技冬奥”项目。

李欣介绍,为了践行科技冬奥、绿色冬奥的理念,北京冬奥会赛场采用了大量临时看台。高寒、积雪与强风环境对临时看台的安全性提出了更高的要求。他参与了“科技冬奥”重点研发计划的子课题《严寒条件下临时设施智能物联监测及预警关键技术》。项目旨在针对冬奥会现场的临时看台的结构安全问题,研发先进的结构损伤传感和预警系统,实现对看台的实时安全监控,从而保障冬奥会顺利举行。

图说:李欣在崇礼国家跳台滑雪中心“雪如意”调研。

图说:李欣在延庆国家高山滑雪中心调研。

从2021年开始,在冬奥会临时设施施工之前,李欣就与课题组专家就多次往返崇礼、延庆赛区开展调研、方案论证、设备调试、结构试验与数据采集等工作。

凭借在结构强度分析与测试方面的专业知识和多年的研究经验,李欣与研究团队完成了建模分析、结构安全监控系统框架设计,经过反复论证与测试,研发出一套临时看台安全状态远程监控预警系统。

岁末年初,随着冬奥会日益临近,临时看台施工进入了关键期。李欣也随研发团队一起进场开展设备最终安装和调试工作。

图说:李欣在冬奥会崇礼赛区进行冰玉环步道阶梯结构强度测试,冬日傍晚,气温进一步降低,他坚持在户外工作。

图说:李欣与团队在冬奥会赛场开展临时看台结构强度测试。

“崇礼的冬天格外冷,我们提着几十斤重的仪器爬上几层楼高的看台安装调试设备,一干就是一天。”冬天白天短,山区更是如此,他开玩笑,“有时候忙起不来顾不上看时间,一抬头,天就黑了。”有一天晚上,施工工人们都已经下班了,偌大的冬奥会现场只剩下了李欣和同事们在加班。户外寒风刺骨,且没有光源,他们就打开手机照亮,在钢结构上安装传感器。由于温度过低,胶水粘接能力大幅下降,大家只能长时间徒手按住传感器,以确保粘接牢固。整个测试结束时,每个人都冻到手脚麻木,瑟瑟发抖。

2022年春节期间,在举世瞩目的冬奥会上,李欣和团队研发的预警系统大显身手,24小时不间断地远程监控临时看台安全状态,为冬奥盛事贡献北建大智慧。

图说:研究团队开展冬奥会临时看台结构强度试验的合影。

“能够为国家的重大活动尽自己的一份力量,为如此重要的国际赛事服务,再苦再累也值得。”李欣笑着说。

从业感言:

我很庆幸自己能够选择大学教师这份高尚的职业,既能够格物而致知,笃行而致远,又能够似春蚕蜡炬,立德树人,为祖国的发展尽自己的一份力。

李欣





菠菜技术交流论坛-菠菜网平台大全
凌通校区地址:贵州省贵阳市凌通区林城东路107号 邮编550081
大兴校区地址:贵州省贵阳市大兴区黄村镇永源路15号 邮编550081
版权所有 :菠菜技术交流论坛-菠菜网平台大全
版权与免责声明

微博账号

微信公众号