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纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行——记大连理工大学教授李晓杰

2018-06-07 14:52:05.0 责任编辑:段雅兰

李晓杰,大连理工大学工程力学系博士生导师,二级教授,中国爆破行业协会副会长、爆炸加工委员会副主任兼学术顾问、标准化技术委员会副主任,中国力学学会工程爆破专业委员会委员、爆炸力学专业会委员兼爆炸加工组长。现已发表学术论文490余篇,取得省部级科技进步奖6项(一等奖3项)、授权发明专利26项、软件著作权6项,获得全国有突出贡献爆破专家、辽宁省青年科技奖二等奖、大连市优秀人才奖、大连市优秀专家等称号。

1979年他考入中国科学技术大学爆炸力学专业,由于热爱工程实际工作,1984年考入大连工学院攻读爆炸加工硕士。在学习期间,结合爆炸聚能切割器的硕士论文研究,在渤海沿岸参加爆破拆解废旧油轮、沉船和混凝土结构工作。当时学校人员紧张,还没有毕业的他常常需要独立负责现场工作。由于学业突出、吃苦耐劳、敢于承担重任,毕业后被研究室留校工作。

留校后,他一边从事爆破工程开发,一边投入国家863计划的研究,攻克了200多层脆性金属玻璃薄膜爆炸焊接和纤维增强金属基复合材料的爆炸焊接问题,并提出了完整的多层薄膜爆炸焊接理论。1992年破格晋升为副教授。随着改革开放的大潮,百废俱兴,为解决当时工业急需问题,学校开始开发各种特种爆破技术的工业应用,他又与同事们共同努力研发了大量的爆炸焊接产品和特种爆破技术,如氯碱电解的超厚铜钢阴极板、加氢反应器用超大板幅不锈钢复合板、超厚铝铜和铝钢导电接头、钛铜复合棒、不锈钢复合管、复合工具钢板、爆炸-轧制复合薄板、粉末爆炸压实陶瓷与金属、精密爆炸成型、油井爆炸整形、钢混结构爆破拆除和石化事故安全评价等。在这些产品与技术开发中,他常常是一边走访客户、谈合同,一边确定技术指标。回校后,与同事们共同研究生产工艺,革新技术。生产时,又与工人共同劳动,打磨、粉药、装药、爆破、酸洗……在生产中发现问题、解决问题。查资料、做实验研究复合板热处理工艺,研究复合板耐高温特性,配制复合板酸洗配方等。把自己最不擅长的化学又学了一遍,把从没有学过的金属材料学也翻了个遍。晚上伏案工作到深夜,研究理论问题,编制计算程序。完成了双金属爆炸焊接窗口和一系列爆炸焊接中的爆轰驱动问题研究,为之后的爆炸焊接计算机辅助设计奠定了基础。

谈起年轻时的这段科研往事,李晓杰教授笑着说,这是年轻时奠定基础的一段时间,能够从工程实际出发,通盘研发产品,对奠定厚实的学术基础很重要。这是学校和研究室给年轻人创造的最好机会,从大处讲,也是改革开放初期百废俱兴的大环境给了年轻人展示的舞台。尽管所取得的成绩与个人努力奋斗分不开,但更应该抱着感恩的心,感谢这个时代,感谢学校、研究室创造的科研环境和老一辈科学家的无私指教。

1995年春天,为了进一步补充理论知识,他毅然放下了手中繁重的科研开发工作,重新走进了中国科技大学校园,师从李永池教授攻读博士学位,如饥似渴地学习新知识。半年后,带着老师确定的爆炸合成论文题目回到了大连理工大学,又投入到繁重科研与开发工作中。1998年他按时提交了《超硬材料的爆炸合成机理与实验技术研究》博士论文,论文从合成技术,到粉末碰撞细观动力学、原子点阵微观运动进行了全面研究,也奠定了他把爆炸加工从宏观力学、材料学,引导进入细观力学、微观物理力学的基础。同年,他破格升为教授,也担任了辽宁省工程爆破学会副理事长。

自此以后,李晓杰教授带领着科研团队对爆炸加工的各种问题进行了大量深入的理论探讨与研究。在国际上首先提出了爆轰合成纳米氧化物”“爆轰合成石墨烯”“爆轰合成碳包覆纳米金属等一系列的爆轰合成方法。在爆炸力学与材料化学之间搭起了桥梁,引导爆炸加工进入到微观纳米世界。在粉末爆炸烧结研究中,从宏观力学,到细观碰撞动力学和细观材料学行为进行理论研究,直至以微观物理力学建立原子点阵动力学方程;对大量的金属、陶瓷粉末材料开展了爆炸压实研究,提出了新的粉末爆炸复合方法。以宏观、细观、微观相结合的方法研究爆炸焊接,探讨爆炸焊接界面结合机理和波纹形成机理,解决爆炸焊接界面缺陷控制问题。设计与研发各种型号的聚能切割器、射孔弹,用于石材开采、障碍破除,设计切割深度大于200毫米的超大型聚能切割器,对浅海油井成功地实施了水下爆破拆除。设计与研发了多种爆炸容器,爆炸载荷特种加载设备,2008年他为大连爆炸加工研究所设计了全国最大的钢壳爆炸洞(600公斤铵油炸药),至今仍在生产使用。

随着国家进入21世纪的高速发展阶段,各种大型基础建设工程增多,爆破安全问题越来越突出。李晓杰教授又带领科研团队和辽宁省工程爆破协会爆破专家们,对工程爆破开展安全控制和技术咨询工作,为国家经济建设服务。2006年至今,已经参与大小建设工程160余项,如大连港的集装箱码头、矿石码头、汽车码头和杂货码头,大连东部港区,整个大连地铁和新机场建设,红沿河核电站,辽西北供水工程,青岛北海船厂船坞建设等。在这些工程中,李晓杰教授带领的团队以科学技术为本,爱岗敬业,认真把好爆破技术关、安全关,杜绝了爆破事故的发生,还多次义务参加了应急抢险和善后处理工作,多次受到各级部门的表扬与表彰。在承担这些工程项目时,不忘自己的科研教学之本,结合工程爆破研发了诸多新技术。提出了炸药爆轰聚能爆破新概念,用于矿山爆破、盾构孤石爆破和掘进爆破,使爆破效率得到大大提高。发明了一系列的炸药现场爆轰性能测试技术,如孔内爆速与爆压测试方法、炸药临界直径与殉爆性能测试方法、炸药爆轰驱动与炸药状态方程反演方法等。

谈起这段科研经历,李晓杰教授如是说,是大家把我抬进了爆破行业协会,也是大家为我创造了机会,要感谢大家的合作与帮助。学习与合作一直是他工作的态度,按他自己的话说,爆破在外行人看来是危险性极大的工作,但也是极具魅力的行业,能够创造出无限奇妙的变化。从事爆炸研究的人员既要保持对科学的好奇心,欣赏和捕捉爆炸中瞬间、无限变化的美感,也要学会控制它的危险性。所以,爆破技术人员不仅要胆大心细、一丝不苟,更要善于团结合作、谦虚谨慎、博采众长。谦虚谨慎、博采众长对于控制爆破风险更为重要,应该成为爆破技术人员的座右铭。

科学技术的发展进步是理论付诸于实践,再由实践获得理论的再提高过程。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。躬行二字不仅仅是指小心翼翼、亲力亲为地把书本上的理论付诸于实践,更是指在实践中博采众长、团结合作、虚心求教的再学习过程。

 

                                    (大连理工大学爆炸技术研究所)