大連理工大學有這樣一支科研團隊，他們在碳纖維增強樹脂基復合材料加工領域堅持自主創新，走出了一條產學研合作的新路。1月8日，這支以大連理工大學教授賈振元為首的科研團隊憑借“高性能碳纖維復合材料構件高質高效加工技術與裝備”項目摘取2017年度國家技術發明獎一等獎。

　　直面難題

　　傳統加工方式嚴重制約了碳纖維復合材料的推廣應用。為此，賈振元團隊研究多學科交叉融合，開辟了適應碳纖維復合材料加工的新理論體系

　　民航客機結構重量每降低1％，其油耗可減少3％至4％；高鐵每減重1％，其能耗可減少6％至7％……

　　對于“一克重就是一克金”的高端裝備領域來說，不管是天上飛的，還是地上跑的，只有減輕重量，才能提高結構效率、提升裝備性能。

　　為此，一場由“減重”而引發的先進材料之爭早已蔓延全球。“碳纖維復合材料作為高端裝備領域減重增效的優選材料，其用量越多，表明裝備性能越先進。”賈振元說。

　　然而，工藝技術的滯后難以支撐材料的創新運用，這讓碳纖維復合材料一經亮相就遇上了不小的難題。賈振元告訴經濟日報記者，傳統加工只能采取手工方式，低質低效，加工構件極易出現毛刺、撕裂和分層等損傷，并且加工損傷是隨機的、不可控的，達不到碳纖維復合材料構件的高性能要求，嚴重制約了材料的推廣應用。

　　“從2005年到2009年，我們雖然也曾較好地解決了若干航空航天企業復合材料構件加工中遇到的難題，但是加工質量提升到一定程度就受限，原因在于工程中沿用的是傳統金屬等均質材料切削理論，但碳纖維復合材料的特性和結構與之完全不同，是典型的難加工材料。”團隊骨干高航說。

　　經過反復研討，賈振元果斷提出：“必須突破傳統金屬等均質材料切削理論體系的束縛，開辟和建立適應碳纖維復合材料加工的新理論體系、從理論到工程同時解決問題的研究思路。”

　　要建立理論體系，必須在前人的基礎上有所突破。實踐上的難題倒逼賈振元團隊在基礎理論研究上開疆拓土，重新打造一番新天地。為此，團隊加大材料、力學、機械等多學科交叉融合的研究力度，從碳纖維復合材料特性上和材料去除過程中徹底弄清楚加工損傷產生的原因，進而研究低損傷加工的原理和構件高性能的保證方法。

　　啃硬骨頭，打攻堅戰。終于，賈振元團隊在一系列關鍵環節取得了突破，揭示出碳纖維復合材料去除機理和加工損傷的形成機制，提出了針對碳纖維復合材料加工的切削理論，建立了切削力和切削過程動態仿真模型，實現了切削理論的源頭創新。