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6月12日,《經(jīng)濟參考報》一版刊發(fā)文章《一個計量單位里的創(chuàng)新力|500兆帕背后的“神力”突破》,聚焦柳工歐維姆以科技創(chuàng)新助力“中國天眼”(FAST)建設的故事,新華社同步轉載。以下是全文報道:
一束鋼索的“神力”能有多大?在柳工集團柳州歐維姆機械股份有限公司(下稱“歐維姆”)纜索車間,整齊排列的放線盤同頻轉動,一根根小拇指粗的鋼線在牽引機的引導下,被集束成一根拉索。
正是這樣的拉索,經(jīng)受起了500兆帕應力幅下200萬次疲勞試驗,托起了“中國天眼”(FAST)這一世界最大的天文觀測設備,也實現(xiàn)了預應力領域的世界技術突破,其背后是3年的反復實驗以及12項自主創(chuàng)新性專利成果的加持。
這些拉索如何支撐起FAST,要從預應力說起。預應力意為預先增加的力?!熬拖褚粋€木桶,外面套個筋,箍緊,裝水后木桶才不會崩開?!睔W維姆副總工程師鄒易清說,它是許多重大工程不可或缺的“螺絲釘”,廣泛應用于橋梁、建筑、巖土、水利、核電等基礎設施建設領域,在國內外都有著巨大的應用市場。
具體到FAST,它是一個500米口徑球面射電望遠鏡,反射面有一個由6670根主索、2225根下拉索織起的巨大而精密的索網(wǎng)工程。“FAST就像地球的大眼睛一樣轉動,去觀測宇宙。支撐FAST變位的索網(wǎng)就要既有彈性又有超強的抗疲勞性?!睔W維姆總工程師謝正元說。
謝正元進一步解釋,由于FAST特殊的工作方式,500米跨度索網(wǎng)經(jīng)常要在球面和拋物面之間頻繁變化,拉索的最大工作應力幅要達到500兆帕,是傳統(tǒng)標準的2.5倍。
達成這一全世界范圍內從未被實現(xiàn)過的鋼索疲勞性能,并非易事。
“接到任務時,感覺那幾乎是不可能實現(xiàn)的事。”謝正元記憶猶新。他說,當時現(xiàn)有的拉索產(chǎn)品,張拉不到10萬次就斷了,距離“500兆帕應力幅下200萬次疲勞試驗”的要求,是遙不可及的。
科研人員還是決定試一試,想方設法改進索制品結構以及錨固結構。經(jīng)過3年的反復實驗,他們最終取得突破性進展,研發(fā)出適合FAST使用的成品索,使其靈活變位的功能得以圓滿實現(xiàn)。首創(chuàng)冷鑄擠壓復合錨固技術、首創(chuàng)高強預應力鋼絲與鋼絞線組合制索技術、發(fā)明反射面單元自適應連接機構……多個“首創(chuàng)”和“發(fā)明”,折射出歐維姆攻克難題的決心。在“中國天眼”工程中,歐維姆創(chuàng)造了12項自主創(chuàng)新性的專利成果,其中發(fā)明專利7項。
拉索安裝的工藝同樣匯聚智慧和創(chuàng)新。“FAST的主網(wǎng)拉索共有1454種規(guī)格,我們得像蜘蛛織網(wǎng)一樣,用‘索’織出一張‘大網(wǎng)’?!编u易清介紹,歐維姆結合FAST球形結構特點,克服各種困難,發(fā)明了高空索網(wǎng)施工的工法,施工精度控制在5毫米范圍內,最終順利完成任務。
在現(xiàn)代社會,預應力應用隨處可見。如今,三峽大壩、上海磁懸浮專線、港珠澳大橋、京廣高鐵……一項項享譽國內外的重要工程中,都活躍著歐維姆的身影。截至目前,歐維姆五次問鼎國家科學技術進步獎,累計授權專利1260余項,主持和參與制定的國家、行業(yè)標準近百個,獲中國專利獎6項。