实现学科新跨越 迎接传动新希望——记吉林大学机械科学与工程学院液力传动研究所

本刊记者 王 辉

实现学科新跨越 迎接传动新希望
——记吉林大学机械科学与工程学院液力传动研究所

本刊记者 王 辉

专家简介：

马文星，吉林大学机械科学与工程学院，教授，博士生导师。1983年毕业于吉林工业大学工程机械系，获学士学位；1986年在吉林工业大学工程机械系获硕士学位；1991年在吉林工业大学工程机械系获工学博士学位；1994年-1995年先后到德国波鸿鲁尔大学、多特蒙德大学做访问学者。先后主持和参加完成国家863计划专题课题“大型泵与风机液力调速节能关键技术研究”等国家、部省级项目20余项；获授权发明专利3项，实用新型专利3项；主持完成企业委托液力传动和工程机械研发项目近20项。发表学术论文70余篇，编著出版著作3部，参编设计手册1部。

早在远古时代，我们的祖先就学会了用流水传送木头，用木头滚动代替人力传送巨重物体等一系列巧妙的传送方法，这才有了万里长城的蜿蜒奇观，才有了古埃及金字塔的千年耸立。而今，历史的车轮还在滚动，前进的脚步还未停止，伴随着科学技术的日益发展，传动技术从摩擦传动、带式传动、齿轮传动、链传动，扩展到了液压传动、气压传动、液力传动，甚至是自动传动，高科技化时代的来临直接推动了传动技术的跨越式发展。

在中国的北疆，白山黑水之地，有一所专门研究液力传动及自动变速的研究机构——吉林大学机械科学与工程学院液力传动研究所。作为国内较早从事液力传动的研究机构之一，自创立以来，它凭借日益发展的现代高新技术手段，成为推动我国液力传动与自动变速技术发展的特色团队之一。

近日，记者走进这所历史悠久，在我国液力传动研究领域取得众多研究成果的研究所，采访了该研究所负责人——马文星教授。

历史回顾——艰难岁月辉煌成就

1955年，我国著名汽车和液力传动专家、吉林工业大学罗邦杰教授一手创立了“液力机械传动与自动操纵”学科方向。1975年罗邦杰教授创建吉林工业大学工程机械系同时组建了“液力机械传动研究室”，这就是吉林大学液力传动研究所的前身。

上世纪50年代末，是国家刚刚经过战争洗礼，一穷二白，百废待举的年代。或许，一个小小研究室的组建并没能引起大众的关注。但也正是在这样的背景下，罗邦杰教授带领研究室并指导研究生筚路蓝缕，在专业领域闯出了一片天地，取得了显著成果。曾于20世纪60年代与一汽合作，成功的研究和开发了“红旗CA770”和“红旗CA774”轿车液力自动变速器，此举开创了我国自主研发汽车液力传动与自动变速的历史。

上世纪80年代，研究室受厦门工程机械厂委托，对其装载机用双涡轮液力变矩器进行改进，改进成功的双涡轮液力变矩器有效地提高了液力元件的性能以及整机的动力性和经济性。

之后，研究室又与大连液力机械总厂合作，开发了性能优良的DFZFB323导轮反转变矩器，并成功应用于城市公共汽车。

回顾艰难岁月，更能突显辉煌历程。罗邦杰教授带领研究室(后更名为吉林工业大学液力机械传动研究所)为我国培养了一批具有硕士、博士学位的从事液力传动设计、研究、生产、管理的高级专业人才，为我国液力传动事业的发展铺设了康庄大道。

2000年吉林大学合校后，“液力机械传动与自动操纵”学科方向更名为“液力传动与自动变速”。之后，“液力机械传动研究所”也改为“液力传动研究所”。

新的旅程，新的篇章。更名后的液力传动研究所，迎来了新的发展契机。立足于新的专业发展前沿，研究所在学科方向带头人马文星教授的带领下，做出了诸多令人刮目相看的成绩，在国内处于领先地位。

液力元件激光粒子图像测速（PIV）

新目标新旅程——自主研发扬帆起航

近20年来，美国、日本、德国、韩国等发达国家投入了大量资金和研究力量对液力变矩器进行研究，以提高汽车和工程机械的综合性能，特别是燃油经济性。其研究主要集中在高校和大型汽车公司，研究内容集中在采用现代计算流体动力学（CFD）方法对汽车、工程机械液力元件进行设计优化等方面，研究都已达到很高的水平。同时，国外实验手段先进，尤其是近年来随着激光技术、数字信号处理技术，图形、图像处理技术以及计算机技术的日益成熟和完善，由接触式测量发展到非接触式测量，由定性测量发展到定量测量，由单一方式测量发展到多种流动显示与测量方法并用的综合测量，液力元件流场测试技术有了飞速发展。

国内吉林工业大学在罗邦杰教授带领下较早从事液力传动现代设计理论与方法的研究。吉林大学马文星教授从上世纪80年代末开始液力传动三维流动设计理论与方法的研究，其他国内针对液力变矩器的设计研究主要集中在北京理工大学、哈尔滨工业大学、同济大学等几所高校，此外其他一些高校以及相关的厂家、研究院所也曾开展过相关研究。

综观我国工程机械领域，多年来虽液力变矩器全部已国产化，但基本都是引进消化吸收的国外产品，自主研发产品较少。近些年来，随着市场竞争的激烈，作为传动系统核心部件，液力变矩器研发在我国越来越得到重视。在汽车领域除个别轿车变矩器等为国产外其它产品当前大多依靠进口，建立创新、独立自主的液力变矩器研发之路迫在眉睫。

马文星教授自接掌液力传动与自动变速学科方向以来，致力于独立自主的液力传动前沿技术研发工作。理论研究经历了二维流动理论与方法到基于S1、S2流面的准三维理论与方法，再到三维流动理论与方法的过程。在工程机械和汽车液力传动与自动变速理论与技术、液力传动元件现代设计方法以及内流场激光测速技术、工程机械与车辆动力与传动系统最优匹配与节能、风力发电变速恒频液力调速系统理论与关键技术、大功率泵与风机液力调速节能理论与技术等多个方面进行了广泛深入的研究，其研究成果已经逐步应用于工程实际，而且正不断致力于液力变矩器现代设计理论与方法的深入研究。多年来，为企业研发了多种型号的汽车和工程机械液力变矩器。

科研结硕果——“开山劈路”成就多

工欲善其事，必先利其器。认定了要走独立自主的液力传动与自动变速设计、研发之路之后，吉林大学液力传动研究所开始致力于建设及完善这一学科方向的研究平台。

研究所本身就有优良资源优势。液力传动与自动变速研究方向在“九五”、“十五”、“十一五”“211工程”和“985”学科建设中得到了重点建设。液力传动研究所拥有功率为350kW的液力传动试验台，拥有先进的激光粒子图像流场测量系统（P I V）、激光多普勒测速系统（LDA）、流动图像采集系统等。

2004年，研究所购置了一套STARCD流动分析软件，作为流场分析基础平台，进行液力元件现代设计理论与方法的研究；2008年，研究所又添一“新成员”，购置了一套动态信号测试分析系统，这一系统能进行液力元件的振动、轴向力、温度及转矩等各个物理量的动态测试和分析；2009年，研究所又购置了20台高性能计算机和5台工作站，为进行液力元件现代设计方法研究和产品研发提供了良好的硬件平台。

频繁添置的最新先进仪器设备犹如一件件能够开山劈路的法宝利器，为研究所的研发之路铺平了道路。多年来，液力传动研究所凭借手中掌握的“利器”，主持和参加完成国家自然科学基金“液力变矩器现代设计方法”、国家攻关“大功率履带推土机动态匹配与创新研制”、 国家863项目“大型泵与风机液力调速节能关键技术研究”等国家、省部级项目20余项；与工程机械、汽车领域企业合作紧密，主持完成企业委托液力传动和工程机械研发项目近20项，创造了较大的社会效益和经济效益。目前正在承担广西柳工机械股份有限公司“工程机械液力机械传动研发”、杭州前进齿轮箱集团股份有限公司“重型及特种车辆自动变速技术研究”等项目。

项目成果获部级科技进步二等奖2项，获授权发明专利3项，实用新型专利3项；在国内外期刊上发表学术论文70余篇，编著《液力传动理论与设计》等著作三部，主编《现代机械设计手册》“液力传动”篇，参与编撰《中国机械工程技术路线图》液力传动部分。

在柳工指导节能型装载机液力变矩器测试工作

人才培养——科研发展后继有望

人才是科研事业发展最可宝贵的财富。自成立以来，吉林大学液力传动研究所在潜心科研的同时，不断创新人才队伍建设模式，呈现出领军人才与创新团队蓬勃发展的良好局面，人才队伍的整体实力实现大幅跃升。

现在的学科方向带头人——马文星教授于1962年8月生于吉林省梨树县。1991年于吉林工业大学工程机械专业获工学博士学位并留校从事教学和科研工作。1994年至1995年作为访问学者赴德国波鸿鲁尔大学和多特蒙德大学进修，从事液力元件CFD分析和流场PIV测试研究工作。现任机械科学与工程学院液力传动研究所所长，工程机械技术中心副主任；中国机械工程学会流体传动与控制分会委员，液力专业委员会副主任委员，中国液压气动密封件工业协会专家委员会委员；柳工—吉林大学液力机械传动研发基地主任，柳工机械股份有限公司特聘专家。主要研究方向为液力传动与自动变速和工程机械与智能控制。

“强将手下无弱兵”，在马文星教授的带领下，研究团队迅速成长。师资力量上，目前学科方向经过建设已有教授3人，其中博士生导师2人，副教授1人，讲师4人，工程师2人，中青年教师均具有博士学位。在读博士生17人，硕士生22人。

据统计，近十年来，“液力传动与自动变速”学科方向已培养毕业硕士学位研究生30余人，博士研究生8人。与国内有关企业合作，结合企业生产与研发项目，为企业培养毕业工程硕士5人，工学硕士2人，博士1人。

56年风雨，56年辉煌。液力传动与自动变速学科方向（包括其前身）可以说是伴随着新中国的成长而成长起来的，其中虽也有波折，也经历过重组，但更有辉煌和发展。

现在，液力传动研究所在马文星教授的带领下，正集全体研究人员之合力，开拓新局面，力争在创新、独立自主的液力传动与自动变速研发之路上作出一番新的成就。正如吉林大学校歌里所唱的：人比山高，脚比路长，跨越新世纪去迎接轰响的红太阳……对马文星及其研究团队来说，只要持科学之理念，创新思想，踏实苦干，就一定能迎接液力传动与自动变速学科方向的美好新未来。