林天然研究振动噪音控制与智能故障诊断汽车挂件

在日常生活中，机械振动和噪声无处不在：冰箱和洗衣机工作时产生的振动、汽车驶过坑洼路面所产生的颠簸、飞机发动时所发出的轰鸣……对青岛理工大学教授林天然而言，这些看似平常的小细节就是他的研究对象。

“如果汽车的减震弹簧不好，我们坐车就会觉得很颠簸、很不舒服；如果飞机的噪声量超过国际标准，我们坐在机舱里就会觉得震耳欲聋。”林天然打了个比喻形容他的工作，“我的工作就是做‘机械医生’，给机械‘看病’——研究振动噪音控制与智能故障诊断。”

给机械“看病”让国产汽车也能和进口车一样舒服

2015年初，在海外工作20多年的林天然通过山东省泰山学者人才引进计划，全职到青岛理工大学工作，担任青岛理工大学海外特聘教授、博士生导师、校学术委员会首届委员、机械工程学院学术委员会主任委员。回国工作后，林天然曾经看过一段国外进口汽车的广告，广告中将车辆在高速开车的舒适度比喻为“在音乐厅里听交响乐”。林天然当时想：“如果我们国产汽车也能做到这样就好了。”

“汽车坐着舒服与否，不仅和路面状况有关，还和减震弹簧做的好不好有关系。要想做到在高速上开车能有听音乐会的效果，就要克服车辆高速行驶状态下产生的振动和噪声。”林天然告诉记者，车辆乘坐舒适度不好，主要原因和产品的科技含量不高、车辆零部件误差偏大有关。

“机械一旦发生故障，就会产生一系列信号。比如零部件松动后机械会产生振动，或者是机械发证故障后，温度会骤然升高。只有读懂这些信号的意思，寻找故障源头在哪里，然后才能想办法解决它。”林天然的工作内容就是“给机械看病”。

从冰箱、洗衣机、汽车到发电机、高铁、飞机，越是高端的科技产品，受振动和噪声的影响就越大。“我们国家的高铁要实现全线提速，首先要解决的就是提速带来的噪声和振动问题，噪声和振动不仅影响乘客的乘车体验度，还会影响车辆的使用寿命。”林天然的研究就是要通过分析噪声、振动、温度变化等机械信号诊断机械病理，从而为企业尽早提供决策时间，节省企业经营、维修成本。

林天然教授的研究团队正在进行智能故障诊断的研究

目前，林天然教授的研究团队正在进行智能故障诊断的研究，结合人工智能手段检测、监控大型机械的故障问题。

在工程结构振动噪声产生与传播机理方面，林天然教授提出了多个新理论和实验方法，近几年研究领域逐渐拓展到工业应用研究方面，主要工作包括（1）旋转机械监控与故障诊断技术，（2）声发射技术及应用，（3）信号处理与智能诊断技术。提出了多个信号处理新方法，解决了机械监控中经常遇到的一些难点。

在科技应用方面，林天然给记者举了个例子。“风力发电厂大多建在荒芜、开阔的地方，平时少有人烟。而发电机的维修需要人工定期维护，这样一来，不仅发电机维护成本大而且无法及时发现问题。”林天然教授提出智能故障诊断技术，将机械病理诊断和人工智能手段结合，利用人工智能算法，建立机械病理数据库，对机械运作过程中产生的问题实现自动识别和定期在线监控。

“如果机器出现老化问题，智能故障诊断技术就能及时分析机械病理信号，提前预测机械的使用寿命，为企业安排维修、进行决策打出提前量，能有效节省经营成本、零部件储备成本以及维修成本。”林天然说道。

为了更好地发挥学校学科平台及创新优势，今年4月18日，青岛海尔智能技术研发有限公司与青岛理工大学声学联合实验室正式揭牌成立，林天然教授的研究团队为海尔新产品开发中遇到的噪声问题提供了有力的科技支持。

缘定青岛加入高层次人才队伍

谈到来青岛工作的原因，林天然告诉记者，在国外工作的时候就得知国内有“千人计划”、“泰山学者”等人才引进计划，认识了青岛理工大学学科建设办公室的老师之后，也时常了解着国内相关领域的最新动态，最终让他下定决心来到青岛工作的是学校“求贤若渴的诚恳”

据学校校长谭秀森介绍，在青岛理工大学，像林天然教授这样的高层次人才的引进和培养越来越受到重视。为加速推进人才引育，汇聚高层次人才队伍，“十三五”以来，学校先后出台了《高层次人才引进与管理暂行办法》、《“礼贤学者”特聘教授支持计划实施办法》、《“礼贤学者”青年英才支持计划实施办法》、《博士后管理办法》等系列人才政策，新增国家“千人计划”青年人才3人、国家“万人计划”教学名师1人、“香江学者计划”2人、泰山学者特聘专家5人，“山东省高校黄大年式教师团队”1个。

谭秀森表示，下一步，学校将积极对接“十强产业”需求，每年将引进、培育10名以上具有国家、省和青岛市人才称号的高层次人才，引进、培育3-5个省部级教学科研团队，到2020年，国家、省、市高层次人才数量实现翻番，达到60人左右。

“我和青岛是有缘分的。”1987年参加工作前，林天然曾经在青岛的企业实习过三个星期。“实习的时间虽然短暂，但是我对青岛的记忆从未消退过。”林天然说道。

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