注重科学普及坚守科研创新

2016-10-12 05:44运怡冰
创新时代 2016年9期
关键词:涡激浮式立管

运怡冰

黄维平,男,生于1954年3月,中共党员,教授,博士生导师,中国海洋大学海洋工程系副主任。1982年1月毕业于大庆石油学院;1986—1996年在大连理工大学工作学习,主要从事结构振动、结构抗震核试验力学的教学和科研工作;1996—1998年在西南交通大学做博士后研究工作,主要从事结构振动控制的研究;1998年至今在中国海洋大学工作,主要从事海洋工程结构振动控制与健康监测、深海浮式结构/立管/系泊系统的动力分析理论研究;2005—2006年在美国Texas A&M University作访问研究,主要从事深水立管的动力分析研究。目前已经发表学术论文60余篇,主持和参加多项国家自然科学基金、863计划项目和企业委托项目。获国家科技进步二等奖一项、省科技进步一等奖一项、青岛市科技进步一等奖一项。为我国海洋深水油气开发提供了强大的科研和人才支撑。

2016年5月30日,全国科技创新大会、中国科学院第十八次院士大会和中国工程院第十三次院士大会、中国科学技术协会第九次全国代表大会在北京人民大会堂隆重召开。

会议指出,实现科技创新必须将科技创新和科学普及放在同等重要的位置,普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法,在全社会推动形成讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围,使蕴藏在亿万人民中间的创新智慧充分释放、创新力量充分涌流。

中国海洋大学海洋工程系博士生导师黄维平,在海洋深水油气资源探测领域不仅做到了科技创新,更做到了科学普及,为祖国的经济建设提供极高经济效益的同时,将自己掌握的专业知识倾囊授予更多的莘莘学子,为创新性国家的创建提供了创新人才支撑。

科学普及,创新第一翼

弘扬创新精神,首先要培育符合创新发展要求的人才队伍。科学技术是人类的伟大创造性活动。一切科技创新活动都是人做出来的。习近平总书记提出,我国要建设世界科技强国,关键是要建设一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新人才队伍。要大兴识才爱才敬才用才之风,在创新实践中发现人才,在创新活动中培育人才,在创新事业中凝聚人才,聚天下英才而用之,让更多千里马竞相奔腾,努力造就一大批能够把握世界科技大势、研判科技发展方向的战略科技人才,培养一大批善于凝聚力量、统筹协调的科技领军人才,培养一大批勇于创新、善于创新的企业家和高技能人才。

黄维平能够深刻感悟到国家对创新人才的需求,为此,他在课堂上非常注重学生创新能力的培养,例如,他在为学校本科生讲解《专业概论》《结构动力学》《船舶与海洋工程结构建造与施工》《海洋工程结构动力分析》等课程时,绝不照本宣科,而是会加入更多的实例,活跃课堂气氛,让学生更加有兴趣聆听这些看似枯燥的课程,同时能够做到活学活用。

另外,在为研究生讲授《有限元方法》《结构动力学》和《深水工程》等课程时,黄维平总是注重学生科研实践能力的培养,他说:“研究生的培养,直接关系到祖国未来科技创新领域的发展。”如今,他已经培养了50余名研究生,且大多数已在社会各领域贡献着自己的力量。

当然,作为我国海洋装备技术研究领域的“领头羊”,黄维平认为作为一个科研人员,做事之前要先学会做人,做一个堂堂正正的人。为此,他总是用言传身教的方式教学生如何做事做人。做研究的时候,他喜欢让学生在学术讨论中反驳自己,因为这样能够激发他深入地思考。

黄维平还经常对学生说:“不要只学习知识,要培养运用掌握的知识认知和解决工程问题的能力,这才能称得上的合格的学生。”正是通过这样的方法,黄维平才得以将自己的科研成果普及开来,为科技创新插上了第一只翅膀。

科研创新,创新第二翼

有人称,21世纪将是海洋的世纪。海洋因拥有丰富的生物、矿产等资源成为经济发展的重要支点,是解决人口膨胀、资源短缺和环境恶化的重要出路;海洋因巨大的水域面积和储水量成为影响全球气候、碳循环等的重要因素,是研究人类生存环境的重要对象;海洋因其复杂性、独特性等特点成为人类探索未知世界的主要方向,是科学和技术创新的重要舞台;海洋因其通透性和天然地理格局成为重要的国防屏障,受到世界各国的高度重视。海洋探测技术与装备保障海洋科学是一门基于观测与发现推动的科学,海洋技术的发展是推动海洋科学发展的原动力。当今,开发海洋蓝色国土,拓展生存和发展空间,已上升为世界沿海各国的国家战略。海洋工程与装备是进行海洋开发、控制、综合管理的基础,集中体现着国家海洋竞争力,同时海洋工程装备技术水平在一定程度上反映着国家综合国力和科技水平。

为了更加了解神秘的海洋,黄维平除了培养创新型人才,还在海洋深水探测领域时刻发挥科研创新的优势,他先后主持和参加多项国家自然科学基金、863计划项目和企业委托项目,并取得了诸多科研成果,让我国在海洋深水探测技术领域有了长足的发展。

首先,黄维平建立了钢悬链式立管的大挠度曲线梁模型及其流线段的弹性基础梁模型,建立了钢悬链式立管与浮式平台的系统结构模型,提出了考虑刚体摆动的钢悬链式立管出平面运动模型,并建立了相应的水动力学分析方法,获国家发明专利3项。该项成果更准确地描述了钢悬链式立管弯曲变形特征、与浮式平台同步运动特征和出平面运动的动力学性质,以及与海床土相互作用的分布特征,解决了目前钢悬链式立管设计分析中只能采用欧拉梁或集中质量模型分析问题,不能考虑惯性耦合和刚体摆动问题,以及与海床土相互作用的分布作用问题。基于该模型开发出了钢悬链式立管分析程序,如果该程序商业化,则可填补国内空白。

其次,黄维平提出了圆柱体涡激振动和涡激运动的试验方法,发明了相应的试验装置,获国家发明专利4项。该项成果提出的试验方法可完成涡激振动相似性试验,解决了用模型试验研究原型涡激振动性能的问题。

第三,黄维平提出了考虑大位移流固耦合的深水顶张式立管涡激振动的非线性涡激力模型和参激与涡激耦合振动的分析模型,建立了深水顶张式立管涡激振动非线性时域分析方法,获国家发明专利6项。该项成果更准确地描述了深水顶张式立管涡激振动的大位移流固耦合以及与参激振动耦合的特征,解决了大柔性圆柱体涡激振动以及与参激振动耦合振动的数值模拟问题。基于该模型开发出了顶张式立管涡激振动分析软件和Spar平台涡激运动分析程序,如果该程序商业化,则可填补国内空白。

最后,黄维平还提出了尾流圆柱体振动的分析模型和试验方法,建立了尾流圆柱体涡激振动分析方法,获国家发明专利4项。该项成果用数学方法描述了串列圆柱体的涡激振动和涡激运动性质,解决了深水立管系统中下游立管的涡激振动和多立柱浮式平台的涡激运动分析问题。开发了多款新型深水浮式平台和海上风电场基础结构,获国家发明专利4项、实用新型专利3项。该项成果开发的深水浮式平台打破了国外专利封锁,解决了我国自行设计建造开发南海深水油气资源装备的问题。

科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。黄维平的创新成果为我国海洋深水开发事业又添一翼。可谓是,双翼已具,只待腾飞。

扬帆起航,再创佳绩

创新的灵感来自于深水油气开发,创新的成果依托先进的计算机及其计算技术,黄维平对“互联网+”时代的来临有着莫名的好感,并借此更快地更好地做出了这些科研成果,也因此获得多项国家级和省市级科技进步奖。尤其是近十多年来,他在深水浮式平台和立管系统的设计研发及其水动力性能方面的研究,不仅取得了突破性进展,同时得到了很好的推广应用,受到同行业的广泛关注。到目前为止,已经获国家发明专利31项,发表学术论文120余篇,完成学术专著2部、教材1部,有效促进海洋油气产业的跨越式发展。

长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。“十二五”已经过去,“十三五”的到来,吹响了“向海洋进军,建设海洋强国”的号角,黄维平在带领团队对其研发的深水油气开发技术与装备进行谨慎的理论和试验验证的同时,不断发挥创新思维,有效保证科研成果的真实性、可靠性、创新性和实用性,使其为我国海洋深水作业科技的发展起到真正的推动作用,为我国的海洋强国梦注入新的活力!

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