”中國振動利用工程“學(xué)科開拓者-聞邦椿院士

  生活在這個世界里的人類每時每刻都離不開振動,例如心臟的搏動、血液的循環(huán)、肺部的張縮呼吸、腦細(xì)胞的思維以及耳膜和聲帶的振動等。

　在日常生活中，人們往往只看到了振動帶來的危害。例如，運(yùn)載工具的振動會使乘客感到不舒適；環(huán)境噪聲使人煩躁不安；共振及次諧波共振會引起機(jī)械設(shè)備、橋梁結(jié)構(gòu)及飛機(jī)的破壞。但振動并非都是有害的，在許多方面，合理地利用振動也能為人類造福。

　而他，就是研究有益振動的人！他開創(chuàng)了一門嶄新的學(xué)科——振動應(yīng)用學(xué)科，讓所有的溫嶺人為之驕傲。

　他的名字叫聞邦椿。溫嶺籍中科院院士、東北大學(xué)博士生導(dǎo)師。他因多項(xiàng)研究成果獲得國家發(fā)明三等獎，曾獲國際發(fā)明博覽會“尤里卡”金獎，獲得個人“騎士”勛章，以及國家科技進(jìn)步三等獎和部、省多項(xiàng)獎勵。

　3月底，在我市科協(xié)大會召開之際，聞邦椿先生也應(yīng)邀回到了家鄉(xiāng)溫嶺，并和工程院院士蔡道基一起被聘請為溫嶺市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展顧問。趁這個難得的機(jī)會，記者來到聞老下榻的海天假日酒店，采訪這位德高望重的振動工程學(xué)泰斗。

　3月28日晚，當(dāng)我們?nèi)缂s敲響聞老的房門時，出來迎接的聞老看上去意氣風(fēng)發(fā)，雖然年屆78歲高齡，卻仍然神清氣爽，和藹可親。

　與溫嶺血脈相連

　溫嶺變化太大

　“我這已經(jīng)是第七次回溫嶺了！近年來，隨著溫嶺經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我回家的次數(shù)越來越多了！”一見面，聞老就喜滋滋地告訴我們，溫嶺的發(fā)展變化太快了！

　“最早我是1963年春節(jié)來的，有40多年了，那時交通非常不便，從上海到寧波到路橋，花了三天工夫，路橋還住了一晚，第二天才回到新河長嶼。1978年改革開放以后，浙江的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非?？?，交通也越來越方便了，溫嶺到上海只需5個小時了。因此，最近幾年回來的次數(shù)就更多了！”

　他說，溫嶺的環(huán)境變化最大，除了房屋、建筑、道路等表面的變化，印象最深的還是老百姓的創(chuàng)新精神，敢想敢干的精神。

　聞老在當(dāng)天下午參觀了松門的造船廠。“我看到船廠在造兩萬五千噸級的船，七千多噸級一萬多噸級正在建的大船是一排一排的，非常令人興奮啊。我跟他們的經(jīng)理說，我是搞機(jī)械裝備的，造船跟我們的研究非常接近，發(fā)動機(jī)、柴油機(jī)都是跟我們直接相關(guān)的。聽說現(xiàn)在的訂單相當(dāng)多，今年的產(chǎn)值可達(dá)到20個億甚至更多。我發(fā)現(xiàn)溫嶺真的了不起，溫嶺的發(fā)展很不錯。”

　三句不離本行，聞老又提到了船體里的關(guān)鍵部位柴油機(jī)。“柴油機(jī)里面最關(guān)鍵的是大型曲軸，上午他們的老板也跟我們講，曲軸是德國人限量供應(yīng)給我們，一年只給我們幾十個。我們國家現(xiàn)在還沒有掌握這個關(guān)鍵技術(shù)，只能受制于人。發(fā)動機(jī)有好幾個杠，都是有角度的，不是在一個平面上帶動螺旋槳工作。上海工廠也難以突破這個質(zhì)量難題，鋼水的流動性不好，而且國際上都很難達(dá)到這樣的精確度。如果這個問題解決了，我們的造船業(yè)將會得到飛速的發(fā)展。”

　在溫嶺成長

　在采訪當(dāng)中，聞老談起他在溫嶺生活的幸福時光。

　聞邦椿的老家在新河長嶼，他還有個雙胞胎弟弟叫聞國椿，現(xiàn)在在北京大學(xué)數(shù)學(xué)系當(dāng)教授。兄弟倆在新河讀了三年的私塾，后又在橫湖小學(xué)念過一年小學(xué)。

　1943年9月，他進(jìn)入新河中學(xué)初中部學(xué)習(xí)，新中師資雄厚，學(xué)風(fēng)端正，校紀(jì)嚴(yán)明，老師們時常給學(xué)生介紹科學(xué)發(fā)明和發(fā)明家的故事：蒸汽機(jī)是怎樣發(fā)明的，電是怎樣發(fā)明的，年幼的聞邦椿逐漸了解到發(fā)明家的偉大。而浙江大學(xué)畢業(yè)的朱文邠老先生上的課讓他十分喜歡。他開始學(xué)習(xí)發(fā)明家的創(chuàng)造精神，并親自動起手來。他用靈巧的雙手和善于思考的腦筋把家中沉睡幾年的兩只掛鐘修好了。并逐漸對數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等課程發(fā)生濃厚的興趣，學(xué)習(xí)成績逐漸上升。初中畢業(yè)后考人省立臺州中學(xué)高中部學(xué)習(xí)，這給他今后的發(fā)展打下了較好的基礎(chǔ)。

　1949年，他響應(yīng)政府號召，毅然參加中國人民解放軍。參軍一年半以后，由于疾病，不能繼續(xù)留在部隊(duì)工作，于1950年末復(fù)員回鄉(xiāng)，在頑強(qiáng)地戰(zhàn)勝疾病以后，他考取了東北工學(xué)院(現(xiàn)東北大學(xué))機(jī)械系，立志在機(jī)械工程領(lǐng)域中作貢獻(xiàn)。

　他，開創(chuàng)了利用振動工程學(xué)科

　他的一生當(dāng)中，有二三十年是獻(xiàn)給利用振動工程學(xué)的。

　1950年，正是振動機(jī)械大發(fā)展時期。在國外，多種振動機(jī)械，如各種形式的振動篩、振動輸送機(jī)，開始廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各個部門，如煤炭、冶金、化工、輕工、機(jī)械、電力等，我國也迫切需要發(fā)展和推廣這一類新機(jī)器。當(dāng)時世界上還沒有一套完整的振動機(jī)械理論。在我國也還存在著很多理論與實(shí)際問題迫切需要解決。

　振動的利用，是機(jī)械振動學(xué)的一個分支。為了研究這一邊緣學(xué)科，聞邦椿除了致力于教學(xué)和科研外，還自修了工程數(shù)學(xué)、高等動力學(xué)、非線性振動、電磁學(xué)等十多門課程，廣泛閱讀了國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，看了二三十本著作和幾百篇論文。20世紀(jì)50年代末，他連續(xù)在全國性雜志上發(fā)表了5篇有關(guān)振動機(jī)械理論的學(xué)術(shù)論文，其中，《橢圓振動機(jī)上物料運(yùn)動的理論》、《振動離心機(jī)中物料運(yùn)動理論》和《非線性共振篩的工作理論》3篇論文是國內(nèi)外最先得出的研究結(jié)果。

　初戰(zhàn)的勝利，使聞邦椿增強(qiáng)了信心。但在進(jìn)一步的研究中，他遇到了許多困難。理論結(jié)果需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，沒有試驗(yàn)樣機(jī)，他就自己動手，剪板下料，在車床上車削主軸，用電焊機(jī)焊接構(gòu)件，終于制成了共振篩和電磁振動給料機(jī)試驗(yàn)樣機(jī)。

　30多年來，他結(jié)合各種振動機(jī)械的研究，如對彈簧隔振雙管振動輸送機(jī)、慣性共振式給料機(jī)、自同步概率篩、電磁振動給料機(jī)、冷(熱)燒結(jié)礦振動篩、自同步式和慣性共振式放礦機(jī)、慣性共振式概率篩等，提出了有關(guān)振動機(jī)械理論的許多具有獨(dú)創(chuàng)性的研究成果。

　他用7年時間寫成的60萬字的專著《振動機(jī)械的理論與應(yīng)用》，1982年由機(jī)械工業(yè)出版社出版，這是他20多年來研究成果的系統(tǒng)總結(jié)。在有十多個單位20多位專家參加的審稿會上，對這本書給予很高評價(jià)：“該書內(nèi)容豐富，有創(chuàng)造性和較強(qiáng)的實(shí)用性，它對科研、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)有著重要指導(dǎo)意義”。

　這是他20多年辛勤勞動的結(jié)晶，也是對祖國和科學(xué)技術(shù)事業(yè)的奉獻(xiàn)。他在書中提出的上百個理論計(jì)算公式已被國內(nèi)不少科研、設(shè)計(jì)單位和工廠所采用。這一專著為我國建立“振動利用工程”這一新分支奠定了理論基礎(chǔ)。1983年，該書榮獲全國優(yōu)秀科技圖書二等獎，并在莫斯科國際圖書博覽會上展出。1989年，化學(xué)工業(yè)出版社出版了他的第二部專著《振動篩、振動給料機(jī)、振動輸送機(jī)的設(shè)計(jì)與調(diào)試》。

　聞邦椿成為我國“振動利用工程”學(xué)科的開拓者。

　——1978年以后，他完成了多部著作和百余篇論文，廣泛地為冶金、煤炭、機(jī)械、電力、鐵道、輕工等部門研究成功十多種振動機(jī)械和工程機(jī)械，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　——1985年，他獲國家發(fā)明獎和1987年獲比利時布魯塞爾國際發(fā)明博覽會“尤里卡”金獎的慣性共振式概率篩，應(yīng)用了他所研究的概率篩分理論和非線性近共振機(jī)械的理論，將慣性共振原理與概率篩分原理有機(jī)結(jié)合起來，在同一機(jī)上同時實(shí)現(xiàn)篩分、給料和托料三重作用。

　該種新篩機(jī)具有啟動快、停車迅速、噪聲小、防塵好、能耗低、既能給料又能篩分、一機(jī)兩用等優(yōu)點(diǎn)，完全適用于電子計(jì)算機(jī)自動控制，實(shí)現(xiàn)了自動化，是國內(nèi)外振動機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)首創(chuàng)的一種新設(shè)備，現(xiàn)在已有100多臺用于我國工業(yè)部門中。

　——1985年獲國家科技進(jìn)步獎的大型冷燒結(jié)礦振動篩，應(yīng)用了聞邦椿首次提出的偏轉(zhuǎn)式激振器自同步振動機(jī)的理論和他得到的同步性判據(jù)與同步狀態(tài)的穩(wěn)定性判據(jù)，應(yīng)用了二次隔振的理論，從而解決了冶金工業(yè)部門中的一個難題。目前已在我國10多個鋼鐵企業(yè)中得到推廣應(yīng)用，約占全國使用冷礦振動篩的2／3。

　該篩機(jī)在首都鋼鐵公司使用達(dá)10年之久，仍在繼續(xù)使用。與之相比，從日本引進(jìn)的冷燒結(jié)礦振動篩，僅使用一年半，其中有些冷篩的篩箱的橫梁便出現(xiàn)裂紋，以致必須及時更換。從日本引進(jìn)每臺篩機(jī)為30萬美元-40萬美元，而我國自己生產(chǎn)的只需30萬元-40萬元人民幣。

　由此可見，該項(xiàng)成果的推廣應(yīng)用，替代了國外引進(jìn)的同類產(chǎn)品，其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。由于在新型振動機(jī)械的研究中取得了顯著成績，他曾獲國際發(fā)明博覽會“尤里卡”金獎1項(xiàng)，國家發(fā)明獎和國家科技進(jìn)步獎各1項(xiàng)，“六五”攻關(guān)三委一部獎1項(xiàng)，省、部、委級獎8項(xiàng)，國家專利6項(xiàng)。國際發(fā)明博覽會授予他最高獎——個人發(fā)明騎士勛章。

　——1983年、1988年和1993年，他連續(xù)三次當(dāng)選為中國人民政治協(xié)商會議第六屆、第七屆和第八屆全國委員會委員。1991年11月，他當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員(現(xiàn)改稱院士)。

　“全國有上萬名專家在研究振動，80%-90%都是在研究有害振動。研究怎么去除有害振動，搞利用振動的相對比較少。研究有用的振動比較難建立一個學(xué)科，因?yàn)楹芊稚?，要想把這些有用的都?xì)w納起來是很難的。”聞邦椿因?yàn)樵仍诘V山工作，接觸面比較廣，先天條件比較具備，因此，他建立了這個新學(xué)科。

　聞老幾乎把畢生的心血都花在了這門學(xué)科上。他寫了三本應(yīng)用振動學(xué)方面的書，這在國際上是前所未有的。

　他在國際上首先提出振動利用這個詞，到目前為止，國際上還沒有這個翻譯名。“我現(xiàn)在正準(zhǔn)備把這個書翻譯成英文，我的很多學(xué)生在美國，國內(nèi)翻譯容易翻譯成中國式英文，我現(xiàn)在需要把它翻譯成地道的英文，讓更多的人來了解它、接受它！”目前，已經(jīng)有《振動利用工程》、《振動機(jī)械的功能與動態(tài)方法》、《機(jī)械系統(tǒng)的振動同步和控制同步》、《面向產(chǎn)品廣義質(zhì)量的綜合設(shè)計(jì)理論與方法》開始準(zhǔn)備譯成英文版，其中有兩部已經(jīng)基本完成了翻譯工作。