

■本报记者王晓宇
在科技飞速发展的当今社会,飞机、汽车的制造已经通过数字化技术完成了无纸化设计和制造。什么是数字化设计?简单来说,就是结合产品设计过程中的具体需要所形成的一套解决方案,通过电脑模拟仿真来了解设计中的缺陷,以减少产品从设计到样品生产再到实验的步骤,省时省力。“以前,国外研究开发波音飞机,从设计到制造基本反复要12年才能开发一个新机型。而现在只要2年,原因就是采用数字化设计。”如果能将这种技术应用到农机制造业,将是农机制造行业的一大进步,这也是于建群开始探索农业机械化数字化设计的初衷。
作为恢复高考第一届学生,1977年,于建群考取了吉林工业大学,硕士毕业后,就继续留校工作。从1992年开始,于建群开始了与农业机械化相关的研究。“1998年博士毕业之后,我主要做播种机的开发研究。原来优化播种机,就只能依靠试验。画出一张设计图,然后工厂把样机制造出来,再试验,发现有不行的地方,再改进再制造再试验。这样反反复复,浪费的精力、时间、经费都太多了。对于学机械制造的人来说,画图是最容易的事,如果把图画出来就能了解机械的性能就好了。”自此之后,这个想法就在于建群的脑子里扎下了根。
上世纪90年代末的电脑技术还不发达,学科间的融合度也不像现在这么高,所以,于建群一直也没有找到破解这个难题的办法。直到2003年,于建群终于找到了突破口。一方面,他通过对国内外相关材料的翻阅,深入了解了当时国内外在农机设计方面的经验;另一方面,得益于离散元法给他的灵感。从此,于建群开始了农机数字化设计的研究工作,提出了由农机部件的CAD模型建立其离散元法分析模型的方法,实现了三维软件与自主研制的三维离散元法(DEM)软件、三维计算流体力学(CFD)软件、三维多刚体力学(MBD)的软件的集成,从而开发出具有自主知识产权的集设计和性能分析评价为一体的新型CAE软件,于建群为这个软件命名为“AgriDEM”。
“刚开始研究这个项目的困难还历历在目。刚开始,这方面的研究在国内外都是空白,没有经验可以借鉴,起步非常艰辛。这个研究涉及到数学、力学、计算机相关学科比较前沿的东西,集合方方面面的人才对于我们也是一个挑战。”于建群说,“而且,与飞机、汽车数字化设计不同,农机的工作对象和工作环境都复杂得多,农业环境变化多,用CAD模型进行农机部件工作过程的动态仿真,也要比汽车和飞机的制造复杂。”尽管面对的难题很多,但是于建群带领着学生开创了我国的农机数字化设计专业。
从2003年开始,于建群已培养了近90名农机数字化设计专业的研究生,这些学生如今也已继承了他的衣钵,继续奋斗在我国的农机数字化设计领域。