本刊記者 王 涵

郝志勇工作時做的是內燃機現代設計方法、汽車振動噪聲控制、數字信號處理技術的教學與科研,閑下來的時候就是球場核心和百米冠軍。他喜歡用生活中的故事講述國際先進的“中國技術”。
“我在西安交大讀的本科和碩士,在天津大學獲得博士學位,在英國南安普頓大學ISVR完成了博士后研究;先后在西安交大、天津大學和浙江大學任教直到現在。我最初并不懂得如何選擇職業,是西安交大的肖永寧老師讓我留校,從此便走上了高校教師的職業生涯。并從適應到喜歡,逐步開始了自己的主動人生,這算是我人生道路上的一個分叉口。”郝志勇簡單地介紹自己。
但是,郝志勇的人生軌跡中最重要的一次轉折發生在博士畢業后的博士后研究階段。作為英國皇家學會獎學金的獲得者,郝志勇遠赴英國南安普敦大學進行博士后研究。英國南安普頓大學聲學振動研究所(ISVR)是全球公認的研究聲學振動最強的研究所,研究所有5個研究部門,每個部門都有國際頂尖的研究大師。
郝志勇最先進入的是Pried教授創立的汽車組,并在這里學習了最先進的汽車與發動機噪聲控制技術,奠定了他回國后開展汽車與發動機噪聲控制研究的基礎。后期他又與Elliott教授合作開展了彈性波主動控制的研究,這項研究在20世紀90年代初是非常前沿的。
郝志勇回憶,“當時,英國、美國和澳大利亞是最早研究結構彈性波主動控制的3個國家。他們在彈性梁結構的實驗中實現了彎曲波和壓縮波的主動控制”。從那時起,郝志勇就對彈性波的主動控制產生了濃厚的興趣,并根據他從事動力機械研究的特點創先開展了軸系扭振彈性波主動控制的研究。郝志勇說:“彈性波主動控制系統的三要素是傳感器、控制器和執行器,其中最難得的其實是執行器。因為,控制扭振波需要有一個能產生同樣波的可控裝置。”很巧,他在國內時就已經發明了一種電磁式扭振激勵裝置,可以產生出頻率和幅值可調控的交變電磁扭矩,可以按照控制要求在軸上產生一個交變的阻振扭矩去“截斷”扭振彈性波的傳播。這項研究,在郝志勇回國后先后獲得了3項國家自然科學基金的資助,并培養了4名博士研究生。
從英國學成歸國后,郝志勇注意到,國內外先后出現過多起大型汽輪發電機組突發故障,均因為沒有迅速有效的控制措施而造成了重大人員傷亡和財產損失。“汽輪發電機組軸系在突發電路故障的沖擊載荷作用下會出現劇烈抖動,2秒鐘之內軸就可能斷成很多節。這就像兩隊人在吃力地拔河,突然一隊人松手了,那么另一隊人就得摔倒了。類似這樣的事故,就需要主動控制”。郝志勇很興奮,他的扭轉波主動控制技術找到了用武之地,并在以后的實踐中得到了應用。
之后,從發電機組到動力機械設備再到汽車,他們“戰功卓著”——20多項國家和省部級科研項目、40多項企業工程項目、6項科技進步獎、4項發明成果獎,200多篇學術論文……
在郝志勇的腳下,有一片他深愛著的土地,那就是他的祖國。內燃機的發展落后發達國家近1個世紀,他著急;高速列車的關鍵技術被發達國家控制,他心急;新型工程材料在汽車上的應用與開發問題亟待解決,他更急……
CAE技術是內燃機現代設計方法的核心內容。內燃機誕生于19世紀,傳統的內燃機設計開發依靠的是經驗和數據庫。如果依靠傳統的方法,國內的內燃機設計水平永遠也趕不上國外。從上世紀末開始,內燃機現代設計理論和方法的研究迅速發展起來。受到設計方法革命的影響,1987年,郝志勇率先在國內開設了內燃機現代設計理論與方法 的研究生課程;1996年,他在國內開創了內燃機現代設計理論與方法以及發動機噪聲控制研究博士生培養方向,并在以后十多年的時間里在研究和推廣內燃機數字化設計方法上傾注了大量的心血。
“如果有了數字化設計開發平臺,內燃機很多的結構分析、性能預測以及新產品開發都可以通過CAE技術在計算機上完成,我們用10年甚至更短的時間,至少在結構設計上就可以與國外站在同一起跑線上”。2003年至2004年,郝志勇成功地參與策劃了我國第一個內燃機數字化設計開發平臺建設的國家科技計劃重大項目。近十年來,他和團隊成功完成多項內燃機CAE設計開發的工程項目,建立了多項內燃機和零部件數字化設計技術規范,為企業培養了數十名CAE工程師,為我國的內燃機CAE設計開發技術的發展做出了重要的貢獻。
汽車的NVH性能是衡量汽車品質的一個綜合性指標,它不僅給予汽車用戶最直接的身體感受,而且與汽車零部件的強度和壽命有直接的關系。在NVH研究方面,郝志勇帶領團隊在國內完成了第一臺柴油機整機降噪、第一臺農用單缸機降噪、第一輛摩托車和第一臺工程機械平地機的降噪項目。他們先后對多個機型的發動機進行了低噪聲優化設計,降低整機噪聲2~4分貝,相關技術達國際先進水平。他們還完成了2個車型的整車降噪研究,降低汽車通過噪聲2~6分貝,取得了很好的經濟效益和社會效益。
高速列車,中國是走在世界前列的,但是減振降噪的關鍵技術還在國外。2011年,郝志勇成功地參與并策劃了高速鐵路減振降噪關鍵技術研究的國家“863”重大項目。他和團隊運用數字化建模和虛擬仿真技術,將高速列車在受到輪軌、空氣動力、受電弓和轉向架振動激勵后產生的車內噪聲分布和大小預測出來,然后進行優化改進,降低噪音,提高乘坐高速列車的舒適性。目前,他們的高速列車減振降噪CAE分析與改進設計已經通過了項目驗收。
鎂合金,中國是世界最大的鎂儲量國、生產國、使用國和出口國,是一種具有國家特色的工程材料。鎂合金的重量只相當于鋼的1/4、鋁的2/3,而它的機械性能接近于鋁。郝志勇很難忘記國外高價賣給中國鐵礦石,進而幾乎控制中國材料價格的經歷。鎂合金這一工程材料快速成熟起來,成本就能更多地降下來。“如果能在汽車上大量應用的話,就可以在很大程度上降低鎂合金的成本,并拉動鎂合金產業鏈的發展,對我國的經濟建設與發展是十分有利的”。為此,一個由中國、美國、加拿大三國政府發起立項并資助的“鎂質車體前端研究與開發”國際科技合作項目從2007年開始了卓有成效的研究。該項目包含的8個課題基本涵蓋了鎂合金汽車應用要解決的主要問題。郝志勇作為中方NVH任務的負責人承擔了鎂質車體NVH性能方面的研究。項目開展了8年,取得了非常豐碩的成果,這些成果為鎂合金在汽車上的大量應用鋪平了道路。
因為深愛著腳下的這片土地,郝志勇在科學研究的險峰上攀登。
在郝志勇的生命里,幾十年的人生路是一天一天累積起來的,而他的每一天是分割成上午、下午和晚上3個時間單元來做學問和搞研究的。當然,對于愛玩的他來說,每周也少不了拿出一兩個單元來開展體育活動,而且,他跑步是大學的百米冠軍,踢球是單位的足球先生,“在大學里招呼一聲,很多學院的人都會來一起玩的”。因為在這方面他也是領軍人物。
說起他的學生,郝志勇滿臉的自豪,“我已經培養了80多個研究生,現在都是這個學科領域的技術骨干,有些已經成為本單位的學術帶頭人”。在培養學生的過程中,郝志勇有一個理念,“activate”VS“innovate”。“學生的興趣是很關鍵的。一旦學生對研究有了興趣,他們會主動鉆研的。我一直在跟學生強調‘active’的重要性。以前,我在國外學習的時候,老外就說我很‘active’,很主動地想出很多事來做”。
主動性優先于創新性,這是郝志勇的觀點,“沒有主動性就很難說有創新性。你只有主動去做,才可能有創新。當然,要想成功還需要有堅韌不拔克服困難的精神”。他經常跟學生說:“你們都是中國一流大學培養出來的人才,是在十幾億人當中選拔出來的精英。你們要有責任感和使命感,國家有很多重要的崗位和重要的任務你們不去承擔還指望誰去承擔”。
“咱們國家現在是應試教育,學生做事需要老師引導,老師教的都會做了就是好學生。在這種培養模式下,很多學生雖然成績很好,但創新性差,后來很難有大的作為”。針對這種情況,郝志勇對他的研究生的做法是:在初步了解和觀察后,給學生初步確定一個研究方向,培養他們對相關研究的興趣,開展相關理論和技能的訓練,并逐步承擔研究課題,通過完成科研任務把他們送上獨立從事科研工作的道路。對于個別優秀的學生,也會讓他們在導師的研究領域里選擇自己感興趣的研究,并逐步上升為學位論文課題。郝志勇說:“我的任務就是最大限度地把每個學生的潛力挖掘出來”。
櫛風沐雨,花香滿園。幾十年如一日,培養學生、矢志研究,郝志勇就是這樣主動地發起、承擔并完成一個又一個的教學和科研任務,在為國家培養高層次人才的同時,也為國家的科技進步做出了自己獨特的貢獻!