教工第五党支部党员参与研发高性能雪板 助力国家滑雪队训练

吴江辉 2022-02-08

 冬奥会鏖战正酣,备受瞩目的中国滑雪项目背后也有华大机电力量。机电及自动化学院师生党员参与研发的高性能雪板产品正用于残疾人国家滑雪队、国家跨界跨项滑雪队等项目训练使用,其性能达到进口雪板的平均水平,价格仅为进口相同性能雪板的1/5,且不受交货期的限制。

 据介绍,为提升我国冬季奥运项目运动员的运动表现,国家科技部专门设立国家重点研发项目“科技冬奥”重点专项,其中80个项目包含办赛、训练、器材、安全等与冬奥相关的各个领域。华侨大学作为参与单位,获批《基于雪上运动项目人—板—环境特征的高性能雪板研发与示范应用》项目,于2020年10月启动项目研发。

 而这一项目的主要负责人,正是华侨大学制造工程研究院教授、机电学院教工第五党支部副书记姜峰教授及其研发团队。“雪板作为雪上项目的最重要装备之一,对提高竞技成绩起到至关重要的作用。”姜峰介绍:“我国雪板产业起步较晚,基础薄弱,在大型比赛中所使用的专业滑雪板100%依赖进口。因此,国产滑雪板设计优化就显的尤为重要。”

 对现有大量滑雪板技术的调研和技术对比后,姜峰及其研究团队发现,滑雪板与雪接触界面的空气-雪两相流体的研究较少,这给他们提供了很好的思路。于是,他们通过对滑雪板的结构参数进行变量优化仿真,对雪板进行高速摩擦测试,并且利用正交试验法的辅助分析方法进行分析,找到最优的参数组合。这可以为后续的滑雪板设计提供参考意见。此外,研究团队还发现,运动员短暂腾空结束与雪面接触时,都会有一定的身体后倾,板头抬起的动作,从仿真结果来看,抬起角度为5°左右为最优选择,可以降低滑动摩擦阻力接近20%,这也给运动员滑行过程中滑雪板姿态起到指导作用。

 在研发过程中,最大的困难是厦门高的气温,需要人工造雪并配套低温试验箱进行相关测试,项目的配套需求高。研究团队就想办法将冷风机与试验机联用,减少雪样品的损耗,维持环境在低温状态,并采用专用夹具确保每次试验雪的质量分布均匀以及雪面状况尽可能相同。华侨大学制造工程研究院则为项目的顺利实施提供了场地和配套资金支持。

 目前,项目研发的雪板产品正在用于残疾人国家滑雪队、国家跨界跨项滑雪队,以及吉林省滑雪队的U型、大跳台项目训练使用,其性能达到国外雪板的平均水平,而售价只有国外相同性能雪板的1/5,而且不受交货期的限制,为滑雪队员的训练提供了有力的支持,得到教练员、运动员的好评。

“我们的研究成果能为北京冬奥会贡献一点点力量,对于参与项目的老师、研究生来说是一份莫大的荣誉。”姜峰表示:“更令我们高兴的是,我们将项目研发与课程思政相结合,与校选通识教育课《制造中的“黑科技"创新项目设计》相结合,让境内外华侨大学学子感受到了冬奥会的科技感,增加了文化自信和对中国的认同感。”

 研发团队成员之一,制造工程研究院机械专业研究生、机电学院研究生第六党支部党员廖章文则表示,参与科技冬奥项目,让自己对冰雪的世界有了更多的了解,对运动员与雪板间关系的理解更为深刻。一个小的改进,或许就能让运动员更稳定的发挥,突破极限,达到更高的技术水平。他说:“作为项目的参与者,当然也希望能看到自己的研究成果在未来的赛场上能够应用,帮助运动员突破自己,这将是对我研究工作最大的认可。祝愿冬奥会圆满成功,运动员们能各展雄风,赛出风格,赛出水平,为国争光!”

高速摩擦测试

师生党员参与研发的雪板参加科技冬奥展览


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