
9月29日,浙江大学负责主导建设、中国电建负责设计的国家重大科技项目——世界规模最大的超重力离心模拟与实验装置(简称“杭州超重力场”)关键设备开始运行。该装置能够模拟压缩时空,实现瞬间“万年”的观测效果,是我国超大容量超重力设备领域的首次突破,将推动我国超重力科学研究的整体水平达到世界领先地位。
杭州超重力场位于杭州市余杭区,是“十三五”期间选定的十项国家重大科技基础设施之一,也是浙江省率先建设的国家重大科技基础设施项目,该设施配置了三台离心机主机,并且设有六座实验舱,包括边坡与高坝实验室、岩土地震工程实验室、深海工程实验室、深地工程与环境实验室、地质过程实验室以及材料制备实验室,这些实验舱内共安装了十八台机载装置设备。它落成之后,会是全球规模最宏大的超重力离心机,并且是实验舱用途最为全面的跨领域科研平台,能够全方位监测超重力情形下岩石土壤、地心物质、金属液体等混合物的运动状态,并且可以掌握这些物质在特殊环境中的变化规律。

从高空视角看,超重力实验室呈现中心高四周低的布局,白色曲面屋顶与红砖墙体相接,该设施占地面积极为广阔,总计约89亩,整体建筑规模达到34560平方米。进入超重力场大楼内部,核心区域依次摆放着三台离心设备。此次启用的主要离心装置是“CHIEF1300”,其承重能力为1300g·t(重力加速度单位乘以吨),这一参数使其成为全球范围内规格最大的离心机设备。这台离心机的超重力环境已经调整完毕并投入运行,达到了验收标准,能够产生相当于常规重力十倍到三百倍的效果。另外,有两台离心机“CHIEF1500”和“CHIEF1900”,它们分别拥有1500g·t和1900g·t的容量,目前正在加紧进行安装和施工工作。

这项工程多数环节缺乏参考,主机研发全程参与项目实施,团队必须解决经验不足的挑战,需要攻破实验设备减震、空间温度调控、硬土层软基处理等关键技术难关,以此确保项目顺利建成并得到可靠的技术支持。项目涉及领域广泛,部署情况繁杂,要求精细严密,且设计时间仓促,为此团队运用自研的工程数字化系统,进行三维的数字化设计工作,借此成功处理了不同专业间的衔接难题,迅速排查出各类偏差和遗漏,为后续的设计、施工及运维全过程管理打下牢固根基。
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