柔性复合成形技术助力实现“双碳目标”

吉林大学材料科学与工程学院副院长 韩奇钢

2020.12- 至今 吉林大学，材料科学与工程学院、教授、博士生导师、副院长

2016.09- 至今 吉林大学，辊锻工艺研究所、教授、博士生导师、副所长

2015.10-2016.09 吉林大学，辊锻工艺研究所、副教授、博士生导师

最后是杂耍。这种包含魔术等传统意义上的游艺形式并不常见于近代的都市生活之中，而在乡村地区，特别是城镇，倒是为人们所喜闻乐见。因为其相对于戏剧所需众多艺人而言，杂耍所需的人员与成本相对较少，有时为了烘托气氛也偶尔见于慈善义演的活动之中，但并非主流。

综上所述，沙湾县翠山公园南部地貌是上部松散地层在受构造、地表水、地下水、地震、岩土体因素及人类工程活动影响下，以地表水流冲刷、地表水下渗机械潜蚀及边坡失稳的形式长期发展形成的。本文对翠山公园南部地貌的成因进行了深入分析，将对翠山公园的规划、地质灾害防治及水土流失的防治具有积极的指导作用。

诗歌巧用了两个典故，《韩非子·外储说左上》中的“弃席”和《韩诗外传》中的“疲马”典故讽谏君王，表白愿意为君王继续效力，希望君王能像晋文公那样不抛弃昔日劳而有功的人，并指斥了“少尽其力而老去其身，仁者不为也”的时弊，历史典故所指为全诗的寓意所在。

2011.10-2015.09 吉林大学，辊锻工艺研究所、副教授、硕士生导师

“汽车轻量化使用最为广泛的非金属材料是纤维复合材料，用纤维复合材料替代金属材料是减轻汽车重量和提高燃油经济性的重要途径之一。目前，玻璃纤维复合材料最主要的车用复合材料，碳纤维复合材料具有密度小、耐腐蚀、比强度和比刚度高等特点，是潜在应用材料，此外还有绿色环保的玄武岩纤维复合材料。目前，团队围绕碳纤维复合材料、玄武岩纤维复合材，搭建了相应构件的正向设计体系，开发了其压力成形制造技术装备，相应成果亟待在新能源汽车领域转化，从而降低整车重量，提高新能源汽车行驶里程。”

随着“碳中和”政策的实施，轻量化成为了热点，各种轻量化材料相继被应用在新能源汽车、航空航天、轨道交通等领域，针对这些领域对轻质、高强构件的迫切需求，碳纤维、玄武岩纤维等纤维增强树脂基复合材料的发展迎来了黄金期。吉林大学材料科学与工程学院(以下简称“材料学院”)率先系统性地开展了纤维复材构件设计制造科学理论研究。目前，企业对了解国内轻量化成形材料、工艺的研究进展和应用技术难点等方面有迫切的需求，为此本刊记者采访了材料学院副院长韩奇钢教授。

独占鳌头 硕果累累

韩奇钢介绍到：“目前，我国用于汽车轻量化的新材料主要分为金属材料和非金属材料。金属材料主要是高强度钢和铝镁轻质合金。其中，高强度钢主要被应用于汽车结构件、安全件、前后保险杠等部位，热冲压成形技术已经得到推广应用；铝镁合金主要应用在车身结构材料、零部件上，包括壳体类与支架类零部件，先进铸造、冲压及连接成形技术也已在众多车企的生产实践中得到应用。车体框架使用铝合金材料可有效降低车辆的整备质量，提高车辆的力学性能和安全性能。

“⑴我们团队率先提出并发展了仅依据纤维/树脂参数预测纤维复材等效弹性常数的跨尺度计算新方法，开发了拥有自主知识产权的复材等效力学性能跨尺度计算EMPTRSC程序V1.0，解决了各向异性的纤维复合材料设计参数科学获取难题，建立了基于正向设计的纤维复材构件研发体系。

求干货：2011年8月25日，2011中国互联网大会进入第三天，论坛略显沉闷，部分嘉宾演讲变成推销公司的行为更是激起现场观众不满，一时间，现场观众通过腾讯微博上墙发泄对演讲嘉宾不满，直呼“求干货”。

材料学院拥有一支学识渊博、治学严谨、结构合理的师资队伍。现有教授79人，副教授42人。拥有中国工程院院士李元元教授、双聘中国工程院院士王国栋教授，国家杰出青年科学基金获得者连建设、蒋青、郑伟涛、王慧远、鄢俊敏教授等一批知名学者在本院任教。此外，学院还拥有国家优秀青年科学基金获得者6人、“长白山学者”5人、教育部跨世纪人才2人、教育部新世纪人才8人、高等学校青年教师奖获得者1人、吉林大学“唐敖庆学者”20余人。形成了一支整体水平较高，年龄、知识结构合理，可持续发展的研究队伍。

如今，魏祥峰已经升任勘探分公司勘探研究院页岩气室副主任。他深有感慨地说：“分公司一直十分关心年轻人的成长和发展。分公司每年设立科研项目四五十个，其中三分之一的项目长都是35岁以下的年轻人。”

材料学院承担和完成部省(部)级以上项目共400多项，其中“973”计划、“863”计划、国家重点研发计划课题和国家自然科学基金重点项目、重大项目课题、欧盟框架协议项目等50余项。承担企业横向重大项目4项(两千万级1项、千万级3项)。获国家、部省级科技成果奖27项，其中国家自然科学二等奖1项、国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项，中国专利金奖和优秀奖各1项，部省级一等奖11项，授权国家发明专利200余件；发表SCI检索论文近2200篇，入选全球“高被引科学家”2人，入选中国“高被引学者”榜单4人；参编出版国际专著手册10部、国内学术专著及教材9部，在国内外产生重要影响。

持续创新 成绩斐然

吉林大学柔性复合成形制造团队是吉林大学材料科学与工程学科“双一流”建设团队，团队拥有纤维织布机、热模压机、热压罐、可重构型面模具、电化学工作站、万能试验机等较为齐全的结构与功能纤维复合材料研究设备，研究成果在Composites Science and Technology、Composites Part B等期刊发表科研论文60余篇，在国内外学术会议作分会邀请和主题报告20余次，获授权发明专利29项、吉林省技术发明一等奖2项(排2与8)。

团队负责人韩奇钢是国家优青，担任中国机械工程学会塑性工程分会理事、中国材料研究学会青年工作委员会理事、威海市复合材料学会副会长、《机械科学与技术》编委、《Advanced Fiber Materials》首届青年编委等。在谈及团队在纤维复合材料、纤维复材构件柔性热压成形及结构/功能一体化复材构件实现等方面取得的成果时，韩奇钢着重介绍了以下三点。

随着“双碳目标”的提出和汽车市场竞争日益激烈，各种轻量化技术不断革新、各种轻量化新材料不断涌现，车身结构优化、制造工艺改进和轻量化材料应用成为整车轻量化的必由之路。对新能源汽车而言，汽车轻量化可以有效提升车辆的续航里程和整车性能。

材料学院由原吉林大学材料科学系、吉林工业大学材料科学与工程学院、长春科技大学材料科学与工程学院合并组建而成。现有4个本科学术学位授权专业，4个硕士学位授权点，3个博士学位授权点，拥有材料科学与工程一级学科博士学位授予权和一级学科博士后流动站，学科涵盖超塑性与塑性研究所和辊锻工艺研究所，具有学科齐全、理工结合等特点。教学、科研水平居国内前列，被美国科技情报所列为1993-2003顶尖1%科研机构。材料科学学科ESI排名2004年起进入全球前百分之一，2014年起进入全球前千分之一，2017年被列入教育部“双一流”建设学科。

2013.10-2014.09 英国伯明翰大学，工程物理学院，访问学者(合作导师D. T. Pham院士)

⑵基于数控快速重构型面模具的优化设计，创建了纤维复材构件柔性热压成形方法，开发出复材构件外辅热压成形、气辅热压成形、原位热压成形等新工艺，形成具有自主知识产权的系列柔性热压成形新技术装备。

⑶成形制造出螺旋弹簧、电池箱盖等多种纤维复材构件，以及同时具有机械承载与锌离子电化学储能的碳纤维结构/功能一体化复材构件，为航空航天、轨道交通、新能源汽车等领域提供轻质高强构件设计制造方案，助力实现‘双碳目标’。”

笃行致远 砥砺前行

做好高校学生管理工作，不仅有利于促进学生的全面发展，还有利于培养学生的综合素养。但近年来，随着高校学生的连年增多，高校学生管理工作出现了各种各样的问题，为了有效提升高校学生管理工作的质量与成效，必须从根本上解决这些问题。因此，详细研究当前高校学生管理工作的瓶颈与突破是很有必要的，本文提出了高校学生管理工作的新思路与新方法，它在一定程度上能够推进高校管理工作的改革，从而建设适宜师生工作与学习的和谐校园。

吉林大学是教育部直属的全国重点综合性大学，首批“211工程”、“985工程”大学，2017年入选国家一流大学建设高校。学校涵盖哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、农学、医学、管理学、艺术学、交叉学科等13大学科门类；有本科专业139个，一级硕士学位授权点63个，一级学科博士学位授权点49个，交叉学科博士学位授权点2个，硕士专业学位授权点33个，博士专业学位授权点6个；博士后科研流动站44个；有一级学科国家重点学科4个(覆盖17个二级学科)，二级学科国家重点学科15个，国家重点(培育)学科4个。18个学科(领域)的ESI排名进入全球前1%，其中2个学科排名进入全球前1‰。

“新能源汽车虽然发展势头迅猛，但其采用的构件多为金属件，通过纤维复合材料替代金属材料可以实现新能源汽车的轻量化，但纤维复合材料汽车构件的成形制造技术装备开发有待加强。相关企业可以提前布局，通过与高校产学研合作，加大投入，提升纤维复合材料汽车构件成形技术装备水平。

2010.07-2011.09 吉林大学，辊锻工艺研究所、讲师

针对新能源汽车和传统汽车未来的发展，韩奇钢给出了中肯的建议：“新能源汽车是未来汽车智能化、网联化的重要载体，新能源汽车替代传统燃油车已经成为大势所趋。从某种意义上可以说，汽车行业面临的变局是传统车企和新能源车企在一条全新的赛道上的竞争。传统汽车的发动机、变速箱以及底盘三大核心系统在新能源汽车上出现了变革性替代解决方案，从而使得新能源车企能够规避传统汽车制造的技术壁垒，极大地降低了新能源车企准入资格，未来在新能源汽车领域的竞争必然更加激烈。此外，新能源汽车的智能化、网联化特征必然会对生产企业大数据分析能力、软件应用研发能力、数字化服务能力提出更高的要求，从而对传统车企发展战略制定、技术能力布局、组织架构调整以及人才培养转型等一系列重大决策提出紧迫的挑战。

“尽管新能源汽车对传统汽车的发展形成了巨大的挑战，但传统车企仍然具有自身的独特优势，例如产品研发体系、质量管控体系成熟，营销售后体系完备等等。因此，面对新能源汽车的兴起，传统车企首先应结合国家战略目标及市场需求，明确自身的新能源汽车发展战略。应针对新能源汽车的核心特点，重视对电动化、智能化研发的投入，尽快调整自身的人才结构转型，实现研发制造与智能化、数字化均衡发展的人才结构布局。此外，传统车企应重视纤维复合材料汽车构件的自主制造，应积极开展现有传统压力成形设备升级改造，适应纤维复合材料汽车构件制造的需求。未来，纤维复合材料汽车构件的设计制造将成为车企间竞争的关键因素之一。”

有了前面两个环节的铺垫，班级里绝大多数学生基本上能明晰这道题的条件是什么、问题是什么，哪些地方是需要格外注意的，哪些则是无用条件。接下来，就要请学生上台扮演老师，充当“小先生”，向全班学生分析这道题的解题思路，即第三个步骤：“情景说题”。

制造强国 人才先行

建设制造强国，教育尤其是高等教育发挥着基础而关键的作用。产业界和高校面对的共同难题是：如何更好地打通创新链、产业链和人才链。为此，高校在人才培养方面要重视优势学科向交叉学科渗透和新兴学科交融；强化优势学科、基础学科，使得培养的人才有特色、根基强。

研究表明，宽口径、厚基础、强能力和国际化视野的高素质应用型人才短缺对我国的产业转型升级已经构成明显制约。据统计，我国2020届高校毕业生规模约874万人，同比增加40万人。但是目前高等院校专业设置、教育资源分配仍存在着一些不尽合理的问题，造成人才培养偏差，部分专业培养过剩，而有些专业则无法培养和输送合适人才，不仅浪费了教育资源并且对产业结构的升级发展造成了不利的影响。

韩奇钢说到：“未来社会对人才的要求会越来越高，将更加需要跨学科、多领域、综合性技能和素质的人才，高等院校的专业设置也应该在新兴技术基础上进行专业内涵重构，融合新兴技术，创新专业人才培养模式，以适应产业需求的发展。此外，立德树人也很关键，注重价值引导，从而培养出德才兼备的有用人才。

“为了培养更加适合技术发展和社会需要的人才，我们材料学院平均每年举办学术讲座40余次，派出教师赴国(境)外参加学术会议50人次。2019年，超过10%的在校生赴国(境)外开展学术交流。在人才培养方面，近三年毕业博士生120人，硕士生462人，本科生966人。这些优秀人才组成的团队研发了一批高水平的科研成果，取得明显的经济和社会效益。”

施工人员在使用三轴式摊铺机进行滚动操作时，来回滚动不得少于3～4次。在施工过程中，需要使用人工铲进行找平处理，接着再用三轴摊铺机，然后等到混凝土表面收缩硬化后，再安排专人采用灰刀对其进行放射状平抹处理。混凝土路面的平整度和粗糙度是这一施工阶段的重点目标。

结束语

随着《节能与新能源汽车 技术路线图2.0》的发布，汽车节能指标进一步提升，将对汽车零部件产业链的材料、设计、制造等各个环节提出更为严格的要求，将进一步促进汽车轻量化策略的推广实施。

对此，韩奇钢团队将在现有技术成果基础上，聚焦纤维复合材料构件设计制造相关国家重大需求领域，围绕高性能纤维复合材料汽车构件设计制造，不断深入拓展纤维复合材料构件设计、成形制造新工艺与新装备等方面的技术研究与应用，更加主动地与应用企业建立紧密联合，积极探索和解决面向国家重大需求的工程问题，并不断推进产业化应用，为我国汽车行业的持续健康发展做出自己的贡献。