写在张阿舟先生诞辰100周年(2)
他让我看看,然后根据书中的理论,设计两个试件,作为本科生两个基础性结构强度实验,让学生们通过这两个实验,深入了解飞机结构中桁条是如何参入受力的,蒙皮是如何失稳的。
我当即领受了张老师布置的任务,并认真地照他意见去做。结果,我成功地设计和制作了两个实验装置:一、板屏结构的桁条参入受力实验;二、悬臂结构板屏失稳实验,而且设计计算和实验结果基本一致。
这两个实验形象、直观地说明了飞机结构中两个重要的力学概念,对于飞机设计人员特别有用。
学生们也非常感兴趣,直到现在这两个实验仍然被保留着,成为飞机设计与强度专业学生必做的实验。
当时,张老师对我完成的这项工作比较满意!也初步看出我的科研工作能力。
后来,他还指导我建立了起落架落震实验。60年代张老师开始招收研究生,他从研究结构静力学转向研究结构动力学。
他的研究生也开始从事机械振动研究,但实验室缺少振动实验仪器设备,他就让我准备振动实验设备。他第一个研究生做“悬臂板的振动实验研究”。
这样,在他的指导下我开始研究非接触式电磁激振器和传感器以及配套功率放大器、测量设备。动态实验需要一台示波器用来观察从传感器输入的振动波形。
为了买到适用、价廉物美的示波器,他派我去电子工程系学习示波器。
我学会后,又让我向该系借一台示波器回来,然后要我向他讲讲示波器的功能和使用方法,如何接传感器、中间还要匹配什么仪器等等。
我讲解后,他还要亲自操作一遍!最后,把采购仪器清单定下来。花了半年多的功夫,我完成了这套悬臂板的振动实验装置。研究生也就借助于这套设备,完成了他的研究生论文。
张老师第二个研究生研究梁、板结构振动,需要大功率激振器及其匹配仪器设备。
1963年,正好我从沈阳带学生实习回南京,特意路过北京,参观了北京航空学院(现在北京航空航天大学的前身,以下简称北航)飞机结构静动力实验室,发现该实验室有一台从荷兰菲利浦公司进口的、能出1公斤激振力的电动式激振器。
当时,我们国家的外汇很紧张,南航又没有条件从国外进口,只能依靠自己设计和制造。
于是,我当场就向该实验室的实验员借了一本该激振器的说明书。进口设备的说明书只有英文版的,而且只有一本。
那个年代还没有复印机,我赶紧跑到楼道的窗台下桌子上,把说明书的主要内容抄下来,并徒手绘了一份结构草图。
回到学校后,把这份手抄的英文说明书给张老师看,并表示我自己想搞这种激振器,因为他的第二个研究生迫切需要这种实验设备。
他连连点头,并鼓励说:“要搞,就要搞出我国自己的电动式激振器!”
我从原理开始琢磨起这个东西来,并不断向张老师请教,3个月下来,总算把原理搞明白了,并提出了电动式激振器理论模型。经他仔细审核和修改后,我开始实际制作。
先准备材料,然后制作,一环接着一环。最后,做实验时,才发现性能根本达不到要求。
面对一次一次的失败,我没有气馁。两年后的1966年,终于搞出了中国人自己的“电动式激振器”,用它完成了张老师第二个研究生的结构振动实验研究。
不过,当时这个激振器的激振力只有1公斤,后又在张老师大力鼓励下,不断优化激振器的结构参数,不断提高激振力。
不久,激振力提升到10公斤、20公斤。后来,由于我校研制“长空”无人机全机振动实验的需要,研制出激振力达100公斤激振器,形成了一个JZQ励磁式电动激振器系列。
但这种激振器运行时除了要交流电,还要直流电,加上交流电与直流电互相干扰,性能也受到一定的影响,而且,这种激振器发热较严重。
从1975年起,在张老师的指导和鼓励下,我开始对这项技术进行改进。