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珍惜荣誉 力学笃行——中国工程院院士杜彦良

发布日期:2014-12-29    作者:     来源:6165cc金沙总站检测中心     点击:

“为经济建设作更大贡献”

杜彦良在为“大动脉”的健康反复实验

杜彦良院士做客科学家讲坛畅谈我国高速铁路

铁路安全的把脉人

杜彦良教授为大型结构健康诊断与控制研究所教授、所长,石家庄铁道大学副校长,博士,北方交通大学博士生导师,中国工程院院士。1980年毕业于铁道兵工程学院;1989年毕业于北方交通大学,获工学硕士学位;1993年毕业于北京航空航天大学,获工学博士学位。历任石家庄铁道学院机械工程研究所所长,机械工程系主任,1998年起任石家庄铁道大学副校长,分管教学工作。主要从事智能材料与结构研究和大型结构健康监测与评价等方面的研究。

研究领域:智能材料结构的研究及应用、结构的健康诊断与控制

杜彦良教授今年58岁,在30多年的科研历程中,他围绕道路与铁道工程领域的状态监测与安全控制技术研究,提出并创建了以“长期监测、安全评价和快速修复”为核心内容的交通基础设施安全保障技术体系;研究成果攻克了高寒高原极端恶劣环境下监测系统的长期稳定、高精度低功耗自动采集与远程传输稳定性实时评价与预测等世界性技术难题;同时,创建的开敞式全断面岩石隧道掘进机(TBM)安全掘进、状态监测、使用维护为一体的安全保障技术体系,形成了国家级工法和故障判别标准。近年来,杜彦良教授结合高速铁路运营安 全的特殊需求,自主开发了基于分布式光纤传感的钢轨裂纹在线监测与预警技术、道床与路基连续检测与病害识别技术、高速铁路轮轨力监测与钢轨磨耗预测技术,研究成果达到国际先进水平,部分达到国际领先水平,并且在我国道路与铁道工程工程领域得到广泛应用。

先后主持科研项目有:

主持或参加完成国家自然科学基金、省部级以上科研项目19项,其中11项通过了省部级科技成果鉴定,获国家科技进步一等奖1项、二等奖1项;获省部级科技进步一等奖3项、二等奖4项。发表学术论文70余篇,其中被SCI、EI等收录21篇,获国家专利3项。

主要成果如下:

1.国家自然科学基金项目"自动监控裂纹扩展的轻质高强智能结构研究"1998年通过国家自然基金委员会验收。

2.国家自然科学基金主动控制裂纹扩展和振动的智能复合材料结构研究及其应用;1996年获中国航空工业总公司(部级)科技进步二等奖。

3.国家自然科学基金、航空基金和博士基金项目:“主动监控裂纹扩展的一种新型智能结构研究”,1996年获河北省科技进步三等奖。

4.铁道部科技发展项目"竹/玻璃钢复合建筑材料结构研究"99年通过铁道部科技成果鉴定,2000年获中国铁道建筑总公司科技进步一等奖,天津国际博览会金奖,并获国家发明专利。

5.铁道部科技发展项目"内燃机燃油强化器"99年通过铁道部科技成果鉴定,并获国家实用新型专利。

6.铁道部科技发展项目"自适应无缝线路研究"1999年通过铁道部科技成果鉴定。

7.河北省科技攻关项目"汽车计算机辅助设计工程CAE及优化设计"2001年通过河北省科技成果鉴定。

8.铁道部面向21世纪教改项目;机械类大学生机械类专业大学生综合素质和能力培养方案与实践"2000年获河北省学成果二等奖。

9.河北省博士基金项目"大型结构连接部位均载防断研究"。通过河北省科技成果鉴定。

10.高等学校骨干教师资助计划项目"大型混凝土结构健康检测技术研究",2004年获河北省科技进步一等奖

11.长大隧道全断面岩石掘进机掘进技术研究与应用,2005年获国家科技进步二等奖

12.新形势下复合型人才因材施教培养模式研究与实践,2005年国家教学成果奖一等奖

13.铁道部科技攻关项目"芜湖长江大桥健康监测、安全评估及报警系统的研究"2005年通过铁道部科技成果鉴定。

目前在研项目主要有:

1.国家自然科学基金"预应力钢筋砼结构关键受力构件状态监测技术与方法研究"。

2.河北省自然基金项目"基于光纤光栅的斜拉桥桥索实时监测与安全评价系统的研究"。

3.河北省教育厅博士基金项目"门桥式起重机健康诊断技术研究"。

4.辽宁省水电工程局项目"辽宁省大伙房水库输水工程TBM施工技术"

“名师来自一个兵”

1975年,年仅19岁的杜彦良参军入伍,成为铁道兵9师43团的一名推土机手。1977年,他以全团第一名的优异成绩考取了铁道兵工程学院(石家庄铁道大学前身)。在那里,他用勤奋刻苦,换来每个学期每门课程成绩全优,学校为他记三等功一次。因学习成绩优秀而记功,在这个学校还是不多见的。于是,学校决定让他毕业后留校任教。他成了机械系教研室一名普通教师,从事大型工程机械状态监测与 故障诊断研究,后又编著了独具特色的《工程机械修理学》。

回想起当年在零下40摄氏度条件下修建大兴安岭铁路时的艰苦情形,杜彦良满脸自豪。“一日从军,终身受益。是那段经历锻炼了我强健的体魄和不怕吃苦、敢于挑战的性格。”

为了沿着这一学科领域进入更高、更深的探索,杜彦良在北京交大取得工学硕士学位之后,又考取了北航博士研究生,成为铁道兵战士当中最早的博士之一。这位“不畏艰险,敢于拼搏,勇于奉献”的“战士”,3年半完成博士学位论文,并以优异成绩毕业,取得博士学位,回校时成为学校教师中最早的博士之一。

在短短的3年多的时间里,面对国际前沿学科《智能材料结构》,他把自己的思想也推到了前沿———把握前沿才能先行一步;又把自己的时间用到了极致———时不我待、分秒必争、与时间赛跑。在博士论文有关试验最为紧张的时段,杜彦良把妻儿接到北京,由妻子把午饭和晚饭送到实验室,这样,不但节省了大量时间,也大大提高了试验效率。虽然他提前毕业,可毕业论文却十分精彩,赢得了专家教授们的一致好评,说“论文在智能材料结构的试验分析、复合技术以及理论分析中均有创新之处,是国内关于智能材料结构研究方面的一篇既有很高的学术价值又能结合工程实际的优秀论文……”

“要说强,我就强那么一点点,就是能吃苦。其余的,别人都比我强。”在一片赞扬声中,杜彦良用自己的导师聂景旭教授的话提醒自己。

要说“杜彦良的吃苦精神”,与他一起工作过的人深有感触。带领学生外出实习,他可以两天两夜与学生一起挤火车坐硬座;外出搞科研,也可以与课题组的同志们一起住帐篷。他说:“我之所以能够吃得了苦,和铁道兵战士出身有关系,应该说是那时打下了基础。”

也正是有这种“拼”劲和吃苦精神,杜彦良和他所带领的团队—-大型结构研究所,才以“敢于在风口浪尖上选择课题”而传为佳话, 才在科技领域摘取了一顶顶令人仰慕的桂冠。

1996年,我国开始建设秦岭隧道。这条隧道全长18.46公里,是当时国内最长的铁路隧道。“原来我们的铁路隧道一直采用人工开掘的方式,然而秦岭地形、地质构造条件十分复杂,有些岩石抗压强度已经接近钢铁的硬度。”杜彦良介绍,为保障秦岭隧道的顺利贯通, 我国从德国维尔特公司引进两台直径8.8米的TBM全断面岩石掘进机。“TBM就是一只巨大的钢铁‘穿山甲’。

机器买回来了,但国内几乎没有人见过这个庞然大物,更不用说如何使用。请外国专家来指导,开掘2公里的技术指导费就高达400万美元,可2公里之后学不会怎么办?面对复杂的地质、陌生的洋机器和紧迫的工期压力,杜彦良和他的课题组毅然接受了挑战。

杜彦良带领70余人的科技队伍,在半年多时间里,完成了36卷、约2千万字的技术资料翻译和整理任务,承担了设备引进、监制、施工、检测、维修等10多个研究课题,提供了从科研到生产的全过程服务。在他们强大的技术支持下,作为施工单位的铁道部第18工程局和隧道局创下了月掘进突破500米的速度。听到这一消息,维尔特公司总裁罗特斯竟激动地打来电话祝贺。

2006年,全国科学技术大会上,杜彦良主持的“长大隧道全断面岩石掘进机(TBM)掘进技术研究与应用”,获得国家科学技术进步奖二等奖。

作为科技工作者的杜彦良硕果累累,作为教育工作者的他桃李芬芳。

石家庄铁道学院主干课程之一的《工程机械》以及相关专业,已有50多年的历史。在漫长的教学实践中,以“严谨治学、勇于创新、精心育人、志在四方”为宗旨,为国家经济建设主战场培养和输送了大批德才兼备的人才。如今,他们有的已成为全国知名专家、教授,有的已成为铁路、交通施工队伍中独当一面的领军人物。

1994年,杜彦良接手主讲这门课。在改革开放的新形势下,面对新技术、新工艺、新设备的大量引进和不断更新,他解放思想,开拓视野,对市场经济下的人才需求,进行了不同方位、不同层次地调查与分析,对课程内容、授课形式、教学环节、实践教学等,进行了调整与改革,以适应新的形势、新的任务、新的需求。经过不断调整与改革,逐步形成了特色鲜明的教学系统,构建了复合型人才培养的崭新平台。

教材,课程之本。从对复合型人才培养的建设目标出发,在原有成果的基础上,对工程机械构造、工程机械设计、工程机械故障诊断进行了有机整合,使课程内容重点更突出,思路更清晰,条块更科学,结构更完整合理。他充分利用校园网等资源,建立了完善的课程体系和网络教学平台,从课内、课外,全方位、多角度提供教学资源,把教学与工程实际应用中的最新成果吸收进来,努力使课程更好地与 工程实践接轨。在他任副校长期间,学校投入360万元,建成工程机械试验、实习、实训基地,后又建成现代化的工程训练中心,保证教与学在实践环节上更为得心应手。

“教学改革的根本目的,是强化学生创新能力的培养。”

为此,《工程机械》课的教学,在实践环节上,大胆地吸收大二、大三学生及研究生参加教师科研课题的研究,使学生尽早进入创新领 域。据杜彦良介绍,在他以及他的课题组所承担的几十项科研课题中,几乎都有学生参加与协助。在担任硕导和博导的10年间,大项目、大课题不断增加,使所带的研究生如鱼得水,未出校门,就畅游于科技的海洋。学生们“好风凭借力”,在老师的指导下,摘取了一项项科研成果。因而,该课程在被评为河北省精品课程之后,于2007年又被评为国家级精品课程。

针对该校大部分毕业生毕业去向是施工生产第一线,是条件相对艰苦的建筑行业,他有针对性地提出了“重素质、重能力”的专业育人目标,坚持为生产第一线培养高素质的合格人才。

围绕着这一目标,建立了课内、课外教育相结合,必修、任选相结合,主修、辅修相结合的人才培养体系和对学生进行“全面培养、 全员培养和全过程培养”的多维互动机制,形成内涵整体性、知识结构模块化、计划实施柔性化、课程设置综合化的特色培养计划,组织 制订了学校新的人才培养实施方案。开展了“学评教,教评教,校评教”的质量保障机制,实施了以人为本、突出个性、因材施教、因人 而异的分级教学和学分制、弹性学制,既保证了教学质量,又改变了大学4年“齐步走”的传统模式,使学有余力的学生脱颖而出。

自2000年以来,杜彦良主持的教学改革获得各种教学成果奖5项。由他主持的“新形势下复合型人才因材施教培养模式的研究与实践”项目,被评为河北省教学成果一等奖,继而在2005年又被评为国家教学成果一等奖。“为有源头活水来”教学是科研的基础,科研是教学的源头。教学从科研汲取营养,用科研反哺教学,是杜彦良一以贯之的尊奉和实践。

“国家的发展壮大必须依靠科学技术的发展和自主创新能力的提升。”杜彦良说,十八大报告提出实施创新驱动发展战略,要求把科技创新摆在国家发展全局的核心位置。作为一名科技工作者,要有强烈的责任意识和担当精神。他表示,在以后的工作中,将进一步加强与同行专家的交流与合作,率领团队合力攻关,为国家经济建设作出更大贡献。

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