纵观历史，以材料划分时代是一大特色，如石器、青铜器、铁器时代等，这足以说明人类文明与材料的关系。长久以来，先进材料的研发和制造成为我国制造业及诸多高技术产业发展的软肋，加大对新材料、新工艺的工程化应用研究力度，赶超世界先进材料水平，建立具有中国特色的材料技术体系需要我们长期努力。

作为材料科学与工程领域国内一流并具有重要国际影响力的研究机构和我国高性能材料研究与发展的重要基地，中国科学院金属研究所(以下简称“金属研究所”)攻关科学技术，为国家若干重大工程提供关键零部件。成立以来，金属研究所累计取得科技成果奖400 余项，其中不乏国内最高科技奖项。

中国锻压协会历来与金属研究所保持着良好的沟通和合作关系，2021 年双方合作举办了管板材成形会议，今年由双方牵头发起的“管板材成形专业委员会”也进入了筹备阶段。近日，本刊记者采访了金属研究所徐勇研究员，并就个人学术生涯、课题组科研成果、人才培养、前沿技术等进行了深入交流。

苦心不负，终成中流砥柱

2009 年，徐勇进入金属研究所塑性加工先进技术课题组攻读博士学位，师从我国塑性加工界知名专家/学者——张士宏研究员。博士阶段的课业量和研究工作量是本硕期间的数倍，压力也是成倍增加。凭借坚实的理论基础和超越常人的刻苦努力，2013年，徐勇荣获师昌绪一等奖学金，同年，顺利获得材料加工工程专业博士学位。

沪大剧社的男女合演西剧《值得登广告》曾经公演过两次。都很受人欢迎，得着社长陈春波君力量不少。现在他们又选定三月二日假座爱普卢影戏院作第三次的公演。据说，这部戏剧情很是曲折，言辞也很滑稽，加这几位戏里的名角，都是几个美于色长于辞的社员所任，一经粉墨登场，莫不有声有色。今该社已将座券开始发售。上海交际花如唐瑛，闺秀如夏璐敏、陈皓明等均已预定座位。预料那天爱普卢中又有一个无形的时装展览会了。[11]2

采访中，徐勇向我们介绍了当前液压成形技术国内外的研发和应用情况：

博士毕业后，徐勇留组继续从事科研工作，于2016 年、2020 年先后受聘金属研究所副研究员、研究员。

目前,对于旅游公路的理论研究,主要从概念界定[5-6]、属性特征[7]、类型划分[8-9]和建设效应[10]等维度开展。针对乡村旅游公路的选线适宜性的研究涉略较少。本文在明确乡村旅游公路概念的基础上,以乡村旅游发展较快的溧阳南山片区的乡村旅游公路为研究对象,通过充分的现场调查,对现状进行梳理和分析,构建县域乡村旅游公路选线适宜性评价模型,以使用者视角对乡村旅游公路进行评价,以期为此类公路的选线、改建提供依据。

前沿技术，助力大国重器

新一代航空航天飞行器、新能源汽车和轨道交通等领域向大型化、轻量化、高性能化、长寿命和高可靠性方向发展，对高性能复杂整体薄壁构件的需求更为迫切。但同时，这类轻质高强构件往往又因为材料塑性低、结构特征复杂以及性能要求高等，整体成形难度极大。

著名数学家波利亚指出，一个完整的解题步骤包括：弄清问题、拟订解题计划、实现解题计划和解题回顾四个环节.在解题回顾环节中，学生们可以对解题过程进行总结和反思，回顾每一个步骤的合理性和必要性，对比联想相关的解题思想，长期坚持下去，就有可能升华为解题策略([12])．对于懒于做题后回顾的同学，我们强制要求他们写“数学作文”，将自己的解题探究过程中遇到的挫折和后来的听课体会如实记叙下来.

追忆求学时光，徐勇无不透露着对恩师的感激：“我非常庆幸自己能在张士宏老师的课题组，对我来说张老师既是恩师也是挚友。我仍然清楚地记着，读博时我的课题研究没有进展，是张老师的鼓励与帮助让我坚持了下来。”

采访中我们了解到，上述系列技术已应用到航空航天、汽车、核电等领域管板零部件的精确制造中，先后开发出小弯曲半径超薄壁整体弯管、重卡中冷器、Ω 形空心件、排气歧管、整体桥壳、空心凸轮轴、高强度轮辋和双层带间隙异形排气管等零部件。此外，实现了航空铝合金复杂框体零件、盘形零件等成形冲孔一体化制造，摒弃了中间热处理，实现了从8 道次到2 道次的工艺转变，生产效率提高4 倍以上，同时具有良好的除皱和定型效果。

“目前，欧美日韩的主要汽车厂商均已投入设备进行管板材先进柔性成形技术和零部件的开发，从凸轮轴、散热器支架、副车架、排气歧管、前摆臂、后桥壳、悬架到A/B 柱、门槛梁、座椅骨架及仪表板支架等，悉数有应用案例。此外，在飞机、机载设备和武器装备制造中也有广泛应用，如美国ACM 巡航导弹、F-117 隐形飞机、F-16 和F-18 采用埋入式S 形弯曲进气道方案。成形装备方面，国际上能够提供柔性成形成套技术与设备的制造商多数集中在欧洲和北美，其中，以德国SPS 公司、舒勒公司，瑞典AP&T 公司，美国ITC 公司、HDT 公司为主要代表。

“深入一线，学以致用。我们课题组的科研方向侧重实际应用，学以致用尤为重要。张士宏老师常常鼓励年轻人应该更多地深入一线，了解企业实际生产过程，这样才能真正发现和解决问题，让他们在工程实践中取得技术创新，并最终实现技术成果的转移转化，真正做到‘用得上，说得清，有影响’，将科研成果遍布祖国大地。”

十年磨剑，攻关液压成形

徐勇所在的塑性加工先进技术课题组研究方向即是针对航空航天、核电以及汽车等国家重大科技工程中迫切需求的具有大膨胀率和大截面变化比等复杂结构特征的高性能金属管板类零部件，开展新型柔性成形基础理论和关键技术的研究并实现工程化应用。数十年的钻研创新，课题组成绩斐然，一些技术甚至是国际首创。

⑴脉动液压成形技术。脉动加载是在传统线性单调加载的基础上通过先进电气和液压控制技术使管内成形压力随着时间成周期性加卸载的波动变化。脉动液压成形能够有效提高进给补料量，从而抑制或消除成形过程中管材的破裂和起皱，可以显著提高管材在成形过程中的贴模率，使成形零件壁厚分布更加均匀，从而提高材料的成形性能和成形形状精度。此外，脉动成形针对不锈钢的成形能力有额外的提高作用，通过特殊的脉动加载方式能够使奥氏体不锈钢在形变卸载过程中马氏体相变行为得到激发，导致相变增塑效益增强，从而使成形能力得到进一步的提升。

面对纷繁复杂的外界影响，如何保持潜心钻研的初心，这一点是成为优秀科研人必须具备的品质。为此，徐勇对年轻人做了如下寄语和希冀：

⑶液压柔性锻造技术。在管内充入液体介质作为支撑内压，左右冲头将管材两端密封，通过注入柔性液体调节内部压力，并配合刚性机构对工件局部实施加载，从而迫使管材发生屈服变形并贴合模具。与传统工艺相比，液压柔性锻造工艺优势在于改变了管材仅受液压时单一的应力状态，模具或刚性机构运动产生的机械力作用配合液压加载路径，可实现管材局部材料应力状态的控制。在这种液力加载的条件下，材料的成形极限得到提升，避免了零件成形因为减薄量过大而破裂，实现零件的局部大变形量成形。根据零件几何结构特征和施加载荷的方向不同，可以进一步将该技术分为轴向加载液压锻造成形、径向加载液压锻造成形以及多向复合加载液压锻造成形。

⑷内外压复合成形技术。通过在管材的内外表面分别施加高压液体，从而实现单层管材或多层管材的同步或非同步变形，具体是将管坯放入模具后，以一定的合模力保持目标成形的型腔，管坯内部充满液体，再通过合理控制内压与轴向补料量，使管坯贴上外模，最终得到所需复杂形状的零件。管材内外高压复合成形技术是常规内高压技术的补充，突破了原有内高压成形技术的局限性，通过内外高压的同步或非同步加载，以及对内外压差的变化调控，可以有效降低成形难度，实现复杂多截面形状零件的短流程、高效生产，可广泛应用于复杂形状零件的加工制造，如大尺寸多截面零件以及双层变截面空心构件等。

罗译：Anyone who was born before me and learned the doctrine before me...[6]62

“机械工程测试技术”课程是机械设计制造及其自动化专业学生必修专业基础课程之一。测试技术基本任务在于研究如何获取、分析和处理工程应用中的有用信息，学习本课程目的在于培养学生正确选取机械工程领域的测试方法、合理选择测试仪器/装置，初步掌握静、动态测量和工程实验所需基本知识和技能，为进一步学习、科学研究和处理机械工程技术问题奠定基础。

千秋基业，当以人才为本

创新是第一动力，人才是第一资源。科研工作中，人才是最宝贵的财富，也是最重要的一环。随着更多的90 后甚至是00 后进入塑性加工先进技术领域，为科研创新注入了新的力量，带来了更开放的思维。但同时也带来了新的问题——如何更好地培养这些年轻人，使其由学生转变为优秀的科研人甚至成为国之栋梁。

从求学者到一位优秀科研人，再到如今，成为研究生导师，开始带教学生，一路走来，徐勇在人才培养和管理上总结了一些自己的心得体会：

“因材施教，给予空间。90 后、00 后已逐渐成为科研骨干，他们有活力，接受新鲜事物快，是推动科技进步的新鲜血液。但是，年轻人往往个性鲜明，初入职场，想法也会比较多。当然，这也不仅仅是90 后、00 后所特有的现象。我在读博期间以及刚参加工作那几年，也是棱角鲜明，做事经常会考虑不周全、容易冲动。但我的导师张士宏老师每次都会耐心指导、谆谆教诲，用广阔的心胸接受、包容我的不足，并从我的自身优点出发，提供给我更大的施展空间，也因为这种潜移默化的培养，一步步引导我走上了真正的科研道路。近朱者赤，所以，在带教人才方面，我一直在学习张老师，做到耐心、包容，因材施教。

“我国围绕管板材先进成形技术的研究比国外起步晚，装备水平也相对落后，但国内市场巨大、需求迫切，技术迭代和应用的速度很快。以哈尔滨工业大学、上海交通大学、北京航空航天大学、华中科技大学以及金属研究所等为主从事相关研究的科研院所，相继开发了诸多先进的管板材成形技术，如高强钢热成形技术、超低温成形技术、电磁成形技术、高温气胀成形技术、脉动/冲击液压成形技术、多向加载液力成形技术等。装备制造领域也涌现了一批如天锻、合锻、兴迪源机械等知名设备制造厂商。”

基于此，液压成形及其衍生技术诞生，这是一种以轻量化和一体化为特征的轻体构件先进塑性加工技术，能够整体成形形状非常复杂的中空薄壁结构件，实现工序、工装种类和数量的压缩整合以及制造成本的降低。与传统机械加工、冲压、焊接相比，相同强度要求下，液压成形的复杂构件重量只有同样构形拼焊件的50%～70%。

⑵冲击液压成形技术。将高速冲击波施加在液体介质上，从而替代传统液压成形中的静高压作用，通过一次或多次冲击，使工件最终成形。通过将材料带入与静态载荷本质不同的动态应力－应变响应过程，将传统落压成形技术和现代液压成形技术二者的优势相结合，能够极大提高材料的成形极限、降低回弹量，高效解决镁、铝、钛等难变形轻质合金在加工过程中遇到的起皱、开裂等缺陷，而且该技术具有瞬时高能的特点，成形时间仅为300 ～600μs，能量利用率和生产效率极高，对于有整体大变形量或局部有凸筋等结构特征的复杂异形薄壁零件能够获得优异的成形效果。

1)对请求的分析较为复杂，本系统中使用的不仅是简单的http操作，在查询时使用的车站代码也需要通过爬虫获取，获取后才得到车站中文对应名称。

“不管哪个行业，最重要的是要对自己从事的工作产生兴趣。科学研究是一个无比神圣的工作，应该始终保持信仰，沉浸其中，乐在其中。科学研究需要坚持不懈，‘宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来’，要耐得住性子，戒骄戒躁，修炼内功。一项科研成果的产生，往往会需要几代人的不断努力和积累，因此，要避免急功近利。蓄势待发，全身心投入到科学研究中，终将有一日会取得成功。”

选择远方，唯有风雨兼程

科研是一条“不归路”，因为科学研究是没有尽头的，永远会有新的技术在等待发现、新的领域在等待探索。采访中，徐勇也向我们憧憬了管板材成形技术及装备未来的研究方向：

利用理想运动学反解模型求得的各移动副运动量L1=(li1,li2,li3)与设定目标位姿进行正解验证，经过对比，运动学正解所求位姿与目标托架位姿吻合，从而证明了各主动移动副运动量与目标位姿匹配。正解验证完成后，即开始结构误差建模。前文提到的误差模型对应下文中的线性化误差模型，由于微分算子线性化对误差辨识结果的影响未知，分析非线性化模型的结构误差辨识精度，以作参考。

“多能场辅助成形技术。采用脉冲电场、强磁场、激光、超声以及复合场等特种手段改变材料的本征特性，与现有管板材成形技术相结合，进而实现多特征、多性能耦合的复杂管板零件的精密、高效制造。如高速冲击液压成形、电磁/电液成形、超声增材制造等。

“基于异质异构智能材料的成形技术。依托异质异构智能材料变形特性的可控性，结合复杂管板零件的结构特征，采用成形力差异化调控的手段，精准定位特征结构位置，实现成形过程中坯料应力应变状态和材料流动时序的精确调控，达到提高难变形材料成形性能的目的。如磁流变流/固介质压力成形、激光热处理局部改性等。

“基于数字孪生的管板材智能制造。针对管板材零件的产品开发，集成多能场、多尺度、多维度、多参数的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，实现产品全生命周期的虚拟研发，实现智能生产线的虚拟构建，缩短产品开发周期，实现智能制造。”