潜心研究金属结构疲劳破坏领域,从实际工程中提炼科学问题,为机械装备关键连接结构安全性和可靠性提供理论支撑,所参与的“科技冬奥”项目为北京冬奥盛会的成功举办保驾护航,他就是北京建筑大学机电学院副教授、青年教师李欣。
身为工学博士,李欣在读研期间就瞄准“机械结构强度及疲劳耐久性”课题,在工程领域这是一个经典研究方向,已经形成大量成熟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他感到非常迷茫,似乎自己想到的前人都研究过了,如何寻找研究切入点,成为摆在他面前的头号挑战。
在参与多项机械结构疲劳方向项目的过程中,李欣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?”他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。
李欣提出的科学问题和相关研究思路得到同行专家的认可,在国内外期刊上发表多篇论文,基于这些工作,他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。“从迷茫到笃定,研究人员需要拥有一颗探索未知、不断提出问题的好奇心。” 李欣说。
身为大学教师,利用所学为社会服务是一项重要任务。李欣主持、参与过多个国家级、升级科研项目,让他印象最深刻的就是“科技冬奥”项目。
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极高要求。李欣参与“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》,旨在针对北京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,保障北京冬奥会顺利举行。
从2021年开始,在北京冬奥会临时设施施工之前李欣就与课题组专家多次往返崇礼、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研究经验,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。
随着北京冬奥会的日益临近,临时看台施工进入关键期,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。“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。”冬日白天短,山区更是如此,他有时候忙起来顾不上看时间,一抬头天都黑了。
有一天晚上,施工工人已经下班,偌大的施工现场只剩下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确保粘接牢固。等到整个测试结束时,每个人都冻到手脚麻木,瑟瑟发抖,但心里热乎乎的。
2022年春节期间,在举世瞩目的北京冬奥会上,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,为冬奥盛事贡献出北建大智慧。“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,再苦再累都值得。”李欣说。
□本报记者 任洁 通讯员 任敏