編者按： 以國之所需為己任，他們矢誌報國，銳意攻關；以民之所望為方向，他們不忘初心，甘於奉獻……他們是廣大戰鬥在荊楚大地科技戰線的傑出代表，他們是新時代科學家精神的踐行者，為湖北建設全國構建新發展格局先行區竭盡所能貢獻力量，他們的品質與精神之光，閃耀在荊楚大地廣袤的星空。
近日，為傳承湖北科學家精神，講好湖北科技工作者的鮮活故事，引領全省科技工作者躍馬揚鞭，奮進新征程，湖北省科協特主辦「科學家精神主題宣傳——尋訪湖北最美科技工作者」活動，委托武漢科技報深入采訪一批湖北優秀科技工作者代表，並推出相關專欄，講述他們潛心科技創新的動人故事。
助推中國鑄造從「大國」變為強國——記華中科技大學教授周建新
華中科技大學教授周建新，高端智能制造領域的武漢最美科技工作者！為實作鑄造業工業軟件的自主可控，他和團隊歷經數十年的長期產學研攻關，攻克了鑄造工藝全流程缺陷定量預測難、復雜生產模式下生產全流程單件化質素管理與問題追溯難等技術難題。
2023年9月，湖北省科技廳釋出入庫湖北省實驗室亮點科技成果名單(第一批），53項科技成果被納入省實驗室亮點科技成果庫，其中包括周建新教授團隊的成果「高效能復雜鑄造輕合金材料與控形控性工業軟件」。
近日，記者對這位以實驗室為家的教授進行了專訪。
解決國家急需 攻克航空發動機關鍵技術
1993年，周建新考進華中理工大學(現華中科技大學)學習鑄造專業。從此，在母校一路攻讀，一直到十年後取得博士學位並留校。2004年，年僅29歲的他被破格升為副教授，2009年晉升教授，半年後又順利晉升為博士生導師。
21世紀經濟的飛速發展，催生了中國航空事業的蓬勃發展，大飛機/大運載等專案成為國家重點工程。然而這些專案也對傳統制造業帶來了新的技術挑戰，如航空發動機鈦合金機匣等。
2010年，國內鈦合金鑄造領頭羊單位——北京航空材料研究院研制新一代鈦合金機匣鑄件，縮孔縮松、卷氣夾渣等缺陷導致廢品率高，100%讓步使用。由於該鑄件有126道成形工序，流程超210天，經驗試錯無法解決該類鑄件高品質成形的急需，困難重重。
鑒於周建新及團隊在鑄造數值模擬領域的影響力，航材院向周建新尋求合作，開展鈦合金機匣鑄件缺陷控制研究工作。初次接觸該零件，周建新發現其幾何模型標準檔大於100兆，遠超一般鑄件水平（≤10兆）。為此，周建新不畏困難與艱辛，身先士卒，多次往返武漢與北京，進行鈦合金機匣鑄件特征研究，研發了自主知識產權鈦合金機匣鑄件專用的數值模擬與缺陷預測系統。
以實驗室為家，最終團隊透過近百輪的數值模擬與近百TB數據的工藝最佳化，完成了新一代鈦合金機匣鑄件的缺陷控制與工藝最佳化，使該類鑄件缺陷降低了75%，使中國成為繼美國之後，全球第二個掌握大型復雜鈦合金機匣整體鑄造技術的國家，解決了國家急需。
理論聯系實踐 鑄造從經驗走向科學
研制過程中，周建新和團隊推動鑄造技術「數碼化+資訊化」，研發了華鑄系列工業軟件以及「1+N」模式數碼化鑄造創新平台，套用於航空、航天等領域高效能復雜鑄件生產企業共計800余家。
在液態金屬充型凝固過程模擬方面，他建立了基於有限差分復合網格技術的溫度場、流動場及其耦合數學模型，突破傳統的均勻網格與非均勻網格二者只取其一的思路，首次創新性地將復合網格技術套用於鑄造過程數值模擬，提出並實作了縮松縮孔等缺陷定量化預測模型。
在熔煉環節，周建新開發出了鑄造電腦爐料配比「華鑄FCS」軟件系統。東風汽車有限公司采用該軟件後，對商用車鑄造一廠某靜壓造型線進行了改進，大大提高了生產效率等。
「企業生產產品，為社會創造價值，追求的是利潤；我們做科研，探索未知領域，為社會獲取知識，追求的是創新。我們只有把獲取的新知識套用到實際、敢於實踐，才能為社會創造更多的財富。」周建新說道。
年復一年，理論聯系實踐。周建新把科研推到一線，承擔了一個個國家級、省部級科研專案。他負責的華鑄軟件團隊2022年入選了由中國產學研合作促進會評選的【創新 使命 擔當——中國產學研百佳科技創新團隊】。他個人獲國家科技進步二等獎2項，成果入選2022年「科創中國」先導技術榜，使鑄造從經驗走向了科學。
來源：湖北省科協調宣部 武漢科技報
記者：任文
編輯：萬洋
