让中国工程结构减振领域领跑世界
上海中心大厦、北京大兴国际机场、江苏江阴长江大桥……眼下，由我国研发的电涡流阻尼新技术已在大型桥梁工程、重要建筑工程领域广泛应用，有效确保这些重大工程项目在大风中“岿然不动”。
研发这项技术的是中国工程院院士、湖南大学土木工程学院教授陈政清团队。2006年以来，陈政清带领团队潜心扑在电涡流阻尼技术研究中，取得了耗能减振领域的革命性突破。其研发出大型结构减振缓冲的永磁电涡流阻尼新技术及装备性能远超传统液压阻尼器，确立了电涡流阻尼新技术的国际领先地位。目前，该技术已实现产业化并推广应用于国内外113家单位，为工程结构减振带来“中国方案”。
6月24日，全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会在北京召开，陈政清团队的研究成果“永磁电涡流阻尼减振缓冲耗能新技术研发与应用”获2023年度国家技术发明奖一等奖。
为工程结构减振领域作出中国贡献
“我们不能跟在别人屁股后面走，要注重源头创新。”对陈政清来说，电涡流阻尼技术就是他时刻注重“源头创新”的结果。
据了解，科学家发现电涡流阻尼已有100多年，但之前只用于车辆减速的缓速器，处于“能减速不能减振”的状态。只有突破电涡流阻尼耗能密度低、超过临界速度后阻尼力下降这2个技术瓶颈，才能用于工程结构减振缓冲。
针对上述难题，陈政清带领团队学习电磁、机械相关技术，通过学科交叉融合方法寻找解决办法。回忆当时的研究经历，土木工程学院教授黄智文仍然深有感触。他说，“就算跌倒100次也要站起来100次”的坚持，是团队推进自主创新掌握核心技术、攻克“卡脖子”难题的动力源泉。
最终，团队建立了基于最短磁路原理的电涡流阻尼优化设计方法，大大提高了电涡流阻尼耗能密度，从而研发出适用于大型工程结构减振的电涡流阻尼器系列产品，建立了电涡流阻尼强非线性本构关系精确模型，揭示了电涡流阻尼器高速工作时性能退化的原因，为优化相关产品提供了理论指导和技术支撑。
这套技术不仅是具有我国自主知识产权的大型结构电涡流阻尼全套技术，也是一项国际减振领域的原创技术。目前，电涡流阻尼技术已在国内杭瑞高速洞庭湖大桥等100余座桥梁和建筑上应用，并走出国门应用于国外大型建筑减振上。
遇到困难时，陈政清始终没有放弃。他说：“我们应抓住契机，开发出具有完全自主知识产权的新技术，让中国人在工程结构减振领域作出一项新贡献。”
瞄准亟需破解的重大难题潜心攻坚
近年来，我国大桥建设项目越来越多，跨度越来越大，桥梁受大风、车辆行驶的挑战也越来越大。跨度增加，桥梁结构刚度就会变小，大风吹过、车辆驶过都会有振动，危害很大。
解决上述问题的办法是用阻尼器减小振动。然而直到21世纪初，我国大桥减振普遍使用国外的液压阻尼器，国内公司缺乏相应的大型阻尼器设计、制造能力。可新的问题又出现了：这些进口大型液压阻尼器在使用3到5年后，往往因机械摩擦而漏油失效，不仅需要耗费大量资金维修与更换，也对重大基础设施安全构成了威胁。
能不能摒弃油阻尼器，将电涡流阻尼技术应用于大跨桥梁减振呢？瞄准桥梁减振这一工程领域急需破解的重大难题，陈政清带领团队踏上攻坚之路。整整2年时间，他和团队泡在实验室里，经过大量方案论证、仿真分析和试验，终于发明了结构紧凑、高耗能密度的双背铁板式电涡流阻尼器。这种阻尼器工作寿命可与桥梁结构设计使用年限相当，使用期间无需维护，在极大降低大跨桥梁维修成本的同时，大幅提高了结构安全水平。
此后，陈政清团队继续潜心攻关，不断突破技术瓶颈，先后发明永磁电涡流阻尼器、大吨位永磁电涡流阻尼器、火炮永磁电涡流阻尼外置式缓冲器和火炮同轴制退技术等，不仅在大型桥梁工程、重要建筑工程、电力工程和新能源工程等领域实现了应用，还在武器装备制造、航天科工等领域开展了应用研究，赢得业内交口称赞。
放下架子、抹开面子推广科研成果
“工程科学研究需要把理论成果应用于解决实践中的问题，把科研成果转换成生产力，让科研成果走出实验室、走向实际工程，在实践中凝练科研团队、培养前沿人才。”陈政清经常这样说。
如何实现？陈政清给出的答案是面向国家重大需求，将创新成果尽快转化。“高校教师搞科研应有这个态度：只要服务于国家需要、服务国计民生，就值得去做。”他说，“推广科研成果，高校教师一定要放得下架子，不要怕丢面子。”
一次学术交流中，陈政清了解到国防领域也对高性能减振、缓冲技术有迫切需求，便立即主动带团队成员拜访某国防高校。经过深入交流，双方碰撞出利用磁阻尼解决某兵器缓冲问题的初步思路。该校一位军工领域的资深专家说：“陈院士，您这个设想如果能够实现，那将是兵器缓冲领域的第三次革命！”
随后几年，陈政清和团队从基本原理出发，提出具体技术方案，再经过多轮实验室测试，在最终实地测试中，多组测试工况全部一次成功，项目获得部队相关部门高度评价。
2015年的一个夜晚，读硕士时师从陈政清、已毕业参加工作的陈谨林接到了导师的电话。“当时陈老师在电话里和我说，‘你参与研究的永磁式电涡流阻尼技术能大幅度提高建筑和桥梁的抗振安全性，希望你回来读博，参与推动这项科技成果落地转化，把科学研究的实验品转化为服务祖国建设的产品’。”陈谨林说。
陈政清的话深深打动了陈谨林，他毅然决定回校读博，开展科研成果转化工作。在陈政清的指导下，陈谨林将创新和创业融合发展，收获了丰硕的果实。如今的他雄心勃勃，希望将自己一手创办的企业打造为全球减振领域的龙头企业。
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