魏靜，重慶大學機械學院教授、博士生導師，重慶市青年科技領(lǐng)軍人才協(xié)會會員，全國減速機標準化委員會副主任、中通協(xié)減變速機分會專家委主任。重慶市“巴渝學者”特聘教授、首批重慶市英才創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。
研究領(lǐng)域：傳動機械學、機電系統(tǒng)動力學。實現(xiàn)了大功率行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學建模與動態(tài)優(yōu)化設(shè)計基礎(chǔ)理論與方法的技術(shù)突破;發(fā)現(xiàn)了一種全新的界面微動/滑動疲勞失效新模式，破解了困擾行業(yè)多年的變載荷下重載行星齒輪傳動早期疲勞失效的技術(shù)難題;成功研制出6~8個雙聯(lián)結(jié)構(gòu)復合行星齒輪技術(shù)方案，功率密度由80Nm/kg提升至170Nm/kg;發(fā)明了多種創(chuàng)新傳動構(gòu)型，應用于航空產(chǎn)品重大型號中。
研究成果獲山西省科技進步獎一等獎(排1)、中國機械工業(yè)獎科技進步一等獎(排1)，中國產(chǎn)學研合作與創(chuàng)新成果獎一等獎(排1)。近五年，以第一作者或通信作者發(fā)表學術(shù)論文64篇，SCI收錄29篇，中科院一區(qū)/二區(qū)12篇;專著2部，制/修定國家/行業(yè)標準8項，獲權(quán)/公開發(fā)明專利24件(GF專利3件)。
“成為重慶首批英才計劃領(lǐng)軍人才，這既是一份榮譽，也是一個壓力，希望盡自己所能，可以為國家的科技進步與經(jīng)濟、社會發(fā)展貢獻自己的力量。”重慶大學魏靜教授在采訪中表示，希望平生所學能為國所用，也希望自己的多年經(jīng)驗與技術(shù)得以傳承，讓更多年輕人為中國制造添磚加瓦。
用好科技之刃 突破技術(shù)壁壘
2014年底，魏靜因家庭原因從大連理工大學調(diào)回重慶大學任教。至今在重慶大學任教已經(jīng)近7個年頭了，緊密合作的研究團隊教師有10余人，研究領(lǐng)域涉及高端裝備動力傳動系統(tǒng)設(shè)計、性能控制以及智能測試、運維等方向。當談及假期是如何度過時，魏靜表示，教學和科研都是本職工作，為了兼顧兩者，大部分的時間都是花在教研室和實驗室，假期和周末也大多是在辦公室和出差中度過。顯然，“5+2”“白+黑”的生活模式已是常態(tài)。
“那你所研究的方向主要應用在哪些領(lǐng)域?”“航空航天、新能源、軌道交通等領(lǐng)域都有所涉及。”魏靜答道。
動力傳動系統(tǒng)是航空發(fā)動機、直升機、風力發(fā)電機等高端裝備的關(guān)鍵核心基礎(chǔ)部件，直接決定了裝備的運行服役壽命、安全性和可靠性，具有十分重要的戰(zhàn)略地位，被認為是國家工業(yè)的象征，是國家發(fā)展高端裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵和行業(yè)發(fā)展的制高點。
目前，我國在量大面廣的中低端通用類齒輪傳動產(chǎn)品方面已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，且產(chǎn)能相對過剩，但高端產(chǎn)品制造能力仍相對不足。盡管高端齒輪傳動產(chǎn)品規(guī)模不斷擴大，但在研究的廣度、深度等諸多方面與國外知名品牌存在差距，仍需大量依賴進口。魏靜表示，這一系列差距嚴重制約了我國高端裝備技術(shù)研制的自主性、安全性以及可控性，成為我國高端裝備制造業(yè)及重大裝備發(fā)展的技術(shù)瓶頸。
以直升機、航空發(fā)動機、大型船艦等為代表的高端與重大GF裝備核心基礎(chǔ)件——高速重載傳動系統(tǒng)在振動噪聲、壽命與可靠性等方面與國外同類型產(chǎn)品相比差距較大。目前，魏靜團隊正承擔著國家重點研究計劃項目以及中國航發(fā)集團委托的兩個重大產(chǎn)品型號中傳動系統(tǒng)的設(shè)計與系統(tǒng)的減振、降低動應力/延壽的科研任務。他希望此次任務能夠有所突破，這也是“中國制造2025”重點之一。
圖左：魏靜作大型風電齒輪傳動系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的報告。 圖右：魏靜指導研究生科研。
堅持創(chuàng)新之魂 打造行業(yè)護城河
行星齒輪傳動系統(tǒng)作為大型礦用挖掘機、大型風力發(fā)電機等高端裝備傳遞動力的關(guān)鍵核心基礎(chǔ)部件，與一般傳動系統(tǒng)相比，重載沖擊等惡劣工況對其使用性能和壽命都提出了更高要求。魏靜表示，“由于缺乏相匹配的動態(tài)設(shè)計理論，熱處理工藝水平和批量化裝配裝備落后，產(chǎn)品可靠性難以保證、事故頻發(fā)，國產(chǎn)品牌信譽嚴重受損，造成直接經(jīng)濟損失數(shù)十億元、間接經(jīng)濟損失上千億元。”在國家863計劃、國際科技合作計劃及企業(yè)委托開發(fā)等項目支持下，針對動力學設(shè)計中“算不準、算不快”的國際性行業(yè)技術(shù)難題，團隊提出了適用于重載行星齒輪傳動多柔體系統(tǒng)節(jié)點有限元法與超單元縮聚技術(shù)相結(jié)合的動力學建模方法，構(gòu)建了基于代理模型的振動優(yōu)化設(shè)計技術(shù)體系，實現(xiàn)了大功率行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計基礎(chǔ)理論與方法的重大技術(shù)突破。該項技術(shù)也獲得了中國船級社的認證證書。
2015年開始，整個風電行業(yè)出現(xiàn)了大量的行星齒輪疲勞失效案例，導致多家增速器制造企業(yè)破產(chǎn)與重組，整個風電行業(yè)危機四伏。對此，團隊系統(tǒng)研究了重載行星齒輪傳動系統(tǒng)行星齒輪與軸承非光滑界面疲勞失效行為機制，發(fā)現(xiàn)了一種全新的界面微動/滑動疲勞失效新模式，揭示了變載荷下行星齒輪傳動系統(tǒng)微動/滑動疲勞斷裂微觀失效機理;提出了針對行星齒輪系統(tǒng)疲勞損傷抑制的創(chuàng)新設(shè)計方法，該項研究成果成功破解了困擾行業(yè)多年的變載荷下重載行星齒輪傳動系統(tǒng)早期疲勞失效的重大技術(shù)難題，創(chuàng)造了巨大經(jīng)濟價值。
針對復合行星輪系一般只設(shè)計3~4個行星輪的結(jié)構(gòu)技術(shù)問題，魏靜團隊成功研制出6~8個雙聯(lián)結(jié)構(gòu)行星輪技術(shù)方案，實現(xiàn)高度集成空間緊湊和高功率密度，功率密度由80Nm/kg提升至170Nm/kg，目前正在向200Nm/kg的目標努力。經(jīng)國內(nèi)多名院士與知名專家組成的鑒定小組會議鑒定：技術(shù)總體達到國際先進水平，其中熱處理變形控制指標、效率與功率密度指標均處于國際領(lǐng)先水平。這些研究成果在太原重工、國電、南高齒、重齒、杭齒、華建天恒等國內(nèi)專業(yè)齒輪企業(yè)生產(chǎn)的大型礦用挖掘機齒輪箱、風電齒輪箱中得到應用，推廣到海洋平臺以及硬巖掘進機(TBM)重大裝備產(chǎn)品的行星齒輪傳動裝置中。
在航空動力傳動領(lǐng)域，魏靜教授團隊發(fā)明的雙電機冗余驅(qū)動傳動機構(gòu)專利技術(shù)填補了我國在該領(lǐng)域的空白，解決了航空加油機關(guān)鍵核心部件的“卡脖子”技術(shù)難題，為我國東海、南海遠程空中受油，國家與遠海島礁防衛(wèi)能力建設(shè)提供了強有力的技術(shù)支持。談及該項研究成果時，魏靜激動地說：“目前該產(chǎn)品已批量生產(chǎn)，并列裝國家某重大航空產(chǎn)品型號中，產(chǎn)品重量輕，可靠性高，列裝至今無任何故障發(fā)生。”
秉承立德樹人 堅持培養(yǎng)國際創(chuàng)新型人才
“做好本職工作是我現(xiàn)在和將來的追求和目標。”當記者問到接下來的打算時，魏靜表示，除了做好科研工作以外，也要做好教學工作，而兼顧好兩者，在于要有良心和責任心。
目前，他所帶領(lǐng)的學生，從本科生到碩士研究生、博士研究生以及博士后共計30余人。所培養(yǎng)的碩士與博士研究生畢業(yè)后大部分進入國家重點行業(yè)或選擇繼續(xù)深造，如：華為、一汽大眾、長春一汽、中國航發(fā)606所、608所、航空工業(yè)609所以及公安部、重慶大學等。
他鼓勵和支持研究生參加國內(nèi)外學術(shù)會議，每年資助1~2名研究生參加本行業(yè)國際權(quán)威學術(shù)會議，如：美國PTG動力傳動會議、法國IGC國際會議、德國ICG國際會議等，多次與University of Cincinnati進行課程改革和科研育人等方面的探索合作;定期邀請國外知名學者前來交流，如：美國Teik C. Lim、Robert Parker教授等。魏靜表示：“希望可以通過這些方式，拓寬他們的知識領(lǐng)域與國際視野，加速培養(yǎng)國際創(chuàng)新型人才。”他還十分注重“產(chǎn)-學-研-用”相結(jié)合，以企業(yè)實際技術(shù)需求為導向，并與國內(nèi)多家知名企業(yè)，如：南京高精傳動設(shè)備制造集團有限公司、重慶重齒機械有限公司、南京創(chuàng)力傳動等公司，共建產(chǎn)學研合作與人才培養(yǎng)基地，通過校企聯(lián)合，創(chuàng)新實踐形式，為學生們搭建實踐平臺。
對于學生，魏靜更加注重家國情懷、責任擔當、團隊合作能力以及創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)。對于未來想從事科學研究的學生，“必須堅持理論與實踐緊密結(jié)合，沒有理論指導的實踐走不遠，沒有實踐驗證的理論邁不開步。”他告誡，科研工作切忌跑馬圈地、切忌隨意改變方向，空談誤國，服從國家目標和滿足國家重大需求、解決實際工程技術(shù)難題才是硬道理。