贾振元:破解碳纤维复合材料加工难题的机械工程专家
2018年1月8日,北京,国家科学技术奖励大会。大连理工大学教授贾振元主持完成的“高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备”,摘得2017年度国家技术发明奖一等奖。这是大连理工大学现代制造技术科研团队第二次获得这项荣誉——2008年度,郭东明院士牵头完成的“硬脆材料复杂曲面零件精密制造技术与装备”已获国家技术发明奖一等奖,贾振元是主要完成人之一。
从辽西走出的机械工程博士
贾振元1963年7月出生于辽宁朝阳。1980年9月,他考入大连工学院(今大连理工大学)机械工程系机械制造专业,1984年8月本科毕业,随后攻读硕士、博士研究生,1990年7月于大连理工大学获工学博士学位并留校任教,历任讲师、副教授,1996年8月晋升教授。其间,他1995年至1996年在日本国中央大学做访问学者,2002年至2003年在美国密西根大学机械系做访问教授。此后他先后担任大连理工大学机械工程学院院长、机械工程与材料能源学部部长,2015年任校党委常委、副校长,2020年任常务副校长,2023年2月任校长(副部长级)、党委副书记,2025年10月卸任。2019年11月22日,他当选中国科学院院士,隶属技术科学部。
盯上“一克重就是一克金”的难题
碳纤维增强树脂基复合材料轻质高强,是航空、航天、交通领域高端装备减重增效的关键材料。研究表明,飞机结构重量每降低1%,油耗可减少3%至4%;高铁减重1%,能耗可减少6%至7%。但这类材料细观多相混合、宏观层叠、各向异性,加工时极易产生毛刺、撕裂和分层,国外又将高质高效加工技术列为核心机密。2003年,贾振元团队在与企业合作时发现了这一“卡脖子”问题,随即立项攻关。
从机理啃下硬骨头
团队从应用基础研究入手,建立碳纤维复合材料新的切削模型,揭示材料去除机理和加工损伤产生机制,提出“微元去除”和“反向剪切”加工损伤抑制原理,发明三类九个系列制孔、铣削刀具,刀具寿命达到进口刀具的2至7倍;又揭示切削质量随温度变化的规律,发明负压逆向冷却、自风冷排屑工艺,研制13台套数控加工工艺装备,使加工损伤由原来的厘米、毫米量级降至0.1毫米以内,填补国内空白,成为我国航空航天多个重点型号复合材料关键构件加工的唯一装备,在航天一院、三院、航空工业和中国商飞等单位推广应用。贾振元常说:
做科研要找对路子。刻苦的人很多,关键在于找准方向,道走对了可能事半功倍,道走错了,你费大力气、绕大圈子也不一定能成功。
两次国家技术发明一等奖
在大型复杂曲面加工领域,贾振元提出“关联面形约束复杂曲面”概念,建立加工曲面再设计模型和误差补偿新方法,构建“测量—曲面再设计—数字化加工”关联控形加工理论与技术,相关成果获2014年度国家技术发明奖二等奖;2005年度他还作为主要完成人获国家技术发明奖二等奖。2019年,他作为主要成员所在的大连理工大学高性能精密制造创新团队获国家科学技术进步奖一等奖(创新团队奖)。截至2019年当选院士时,他已授权国家发明专利73件,发表SCI论文178篇,并两次获得国家级教学成果奖二等奖。
📋 关键信息
- 出生:1963年7月,辽宁朝阳人
- 身份:机械工程专家,2019年11月当选中国科学院院士(技术科学部),长江学者特聘教授、国家973计划项目首席科学家
- 教育:1984年大连工学院机械制造专业本科毕业;1990年于大连理工大学获工学博士学位
- 历任:大连理工大学机械工程学院院长、机械工程与材料能源学部部长、副校长、常务副校长、校长(2023年2月—2025年10月)
- 国家奖:国家技术发明奖一等奖2项(2008年度、2017年度,2017年度为第一完成人)、二等奖2项(2005年度、2014年度);2019年度国家科学技术进步奖一等奖(创新团队奖)
结语
“我就是个干活的。”这是贾振元2019年2月接受大连理工大学官方澎湃号采访时的自我定位。三十多年间,他带领团队把一个“企业解决不了、国外不会告诉你”的难题从根子上啃了下来,让中国碳纤维复合材料构件加工技术进入国际领先水平,为高端装备“减重增效”提供了关键支撑。