航空工业强度所副所长段世慧:创新科技将引领强度所发展

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中国航空报讯:第十二届中国国际(珠海)航空航天博览会于今年11月6日—11日在珠海国际航展中心举行。中国航空报社对航空工业强度所副所长段世慧先生进行了采访。

中国航空报社:强度所是做基础科研的,那您能给我们介绍一下强度结构,强度和结构之间的关系是什么?我们强度所做基础研究的时候,关于强度的一些内涵能不能解释一下?

段世慧:结构和强度是不可分的,目前主机单位把结构和强度作为两个部门。结构就是结构设计,强度就是验证结构是不是满足设计要求;结构是强度研究的对象,而强度是结构设计的因素;所以我们要通过对结构强度的设计、分析和验证保证结构的安全性、可靠性、环保性。强度就是抵抗破坏的能力,根据强度所受载荷的情况和环境,我们细分为静强度和动强度等,所以,结构设计的理念随着这些专业发生不同的。各行各业都离不开强度,只要有结构就涉及到强度。

中国航空报社:您能不能给我们介绍一下强度设计研究发展历程呢?

段世慧:结构设计随着强度的专业不断演化,最早叫静强度设计,随后有安全寿命设计,发展到现在有耐久性设计。现在基于结构完整性的结构性思想,完整性就是保证安全性情况下、实用保障情况下、保障情况下、结构能力完整的情况下结构保持完好无损的状态进行设计。

中国航空报社:我们强度所关于结构方面,您能不能用一个比较实例介绍一下研究课题的重要性,我们主要是研究材料的强度还是其他的?

段世慧:结构强度大家都不理解,实际上和材料有关系,把材料变成结构以后,结构强度就是什么时候拥有最大承受的载荷,所以材料和几何的形状有关。

中国航空报社:强度所自主创新能力非常强,我们研究出来一个HAJIF系统,那到底是英语还是拼音?

段世慧:HAJIF是航空结构分析汉语拼音的开头,那这个系统是怎么样来的?在70年代末,国家开始结构分析软化的开发。强度所在航空工业组织下成为牵头单位开发,这个软化经过40年的发展,我们有很多的型号,也获得了国家奖。也为当时型号的发展作出很大的贡献。近年来我们把它集成起来变成比较好用的软件,比如今年推出了HAJIF2018。而HAJIF2018年有三个大的改变,第一,强调专业化,我们的专业功能模块多达30多个,从不同材料结构专用的分析功能;第二,强调开放性,我们的架构从各个接口对外开放;第三,虚拟实验,现在是数字化时代,能够试验前、试验中、试验后提供不同的能力。预估结构的危险破坏进行分析和预警,然后对模型进行修正,保证分析模型的准确度。这个软件发展了40年,因为坚持所以卓越,让我们认识到一个国产软件不仅仅是一个工具,还是一个知识的载体,在今天的环境下,自主可控的重要性更加突出,所以我们必须要有自主可控的软件,我们经过40年的发展,我们有信心和能力做好国产软件,也希望大家关心和关注国产软件的发展。

中国航空报社:您能不能透露一下HAJIF软件应用到了什么设计项目上?

段世慧:我们早期老的项目基本上靠自己的软件分析计算,近代有很多国外的软件大家在用,现在主要用到GE的优化分析。

中国航空报社:强度是基础科研,也是一个比较传统的项目。那么,强度研究跟人工智能或者是大数据在新时代的数字环境有没有结合的可能?

段世慧:当然有,我们现在叫数字引领未来,未来数字会引起很多的变革,我们强度专业也不例外。一定会在强度表征能力,包括设计、分析、试验带来整体的变化。目前我们也做了一些工作,第一,结构检测。有大量测量的结果,这个结果和结构是不是健康,和人做体检一样,人的身体指标和健康有什么关系,通过大数据表现出来。第二,我们做试验的过程中,结构会不会发生破坏,试验是不是安全的。这时候我们有很多的测量数据和经验模式,利用大数据模式判断下一刻发生什么,也利用数据双胞胎的概念往下发展,也有了新的智能结构。比如人工智能,进一步结合,让结构具有智慧,这是我们新的点和方向。我相信这个技术会给各行各业带来新的革命变化,对于强度所也不例外。

中国航空报社:强度研究在重点型号,比如C919和“枭龙”的具体应用情况是怎么样的?

段世慧:强度所提出四个使命,第一,我们是强度理论的创造者;强度理论的探索者;强度技术的创造者;强度工具的提供者;强度设计的验证者。我们所有研究的成果一定要用到型号当中,把我们的研究成果通过两个方面应用,一方面把所有的研究成果集成到方法手册指南,以及软件。这些成果在新的型号设计过中会得到大量的应用。第二,我们强度所主要做强度的试验,研究很多技术用到自己的试验中,提高试验的能力。快速准确地做试验,这些会在我们强度所得到应用。在这么紧的情况下保证试验任务,靠我们技术的支撑,所以我们的研究在试验中得到大量的应用。

中国航空报讯:现在中国的CR929会不会运用到强度的技术?

段世慧:肯定会的,所有的型号都会到我们强度所做试验。

责任编辑:臧航

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