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军运会上的交大惊艳和交大经验

惊艳世界的 西南交通大学 2020-08-18

昨天,第七届世界军人运动会落下帷幕

短短的10天时间

它给我们带来无数的精彩、振奋和感动

令人难忘的瞬间在军运会上随处闪光

正是这样的精神点亮了军运会

托起了梦想与辉煌

在军运会上

也闪现了交大人的骄傲与荣耀

10月18日晚

一列“复兴号”开进了

武汉军运会开幕式的现场

列车在投影出的轨道上转弯前行


“复兴号”身影的出现

不仅惊艳了全场观众

更惊艳了全世界人民


在复兴号的研发设计与制作过程中

不乏交大人的身影

快快指间下滑

一起来看看“复兴号”诞生过程中的

交大惊艳与交大经验





交大惊艳


交大在轨道交通领域的成就



在123年的办学历程中,学校培养和造就了以茅以升、竺可桢、林同炎、黄万里等为代表30余万栋梁英才,师生中产生了3位“两弹一星”元勋、61位海内外院士和24位国家工程勘察设计大师,改革开放以来轨道交通领域产生的院士几乎全部出自我校。
学校建有牵引动力国家重点实验室等13个国家级科技创新平台和36个省部级科研基地,构建起了世界轨道交通领域最完备的学科体系、人才体系和科研体系


围绕高速铁路、磁浮交通,新型城轨、真空管道超高速(1000+)、超级高铁等领域大力开展基础研究与原始创新,构建了以世界公认的“沈氏理论”和“翟孙模型”为标志的铁路大系统动力学基础研究体系,科技成果四次入选“中国高校十大科技进展”


在轨道交通领域获得的国家科技奖励总数位居全国高校、科研院所和行业企业第一,为中国轨道交通事业发展做出了不可磨灭的贡献。


由西南交通大学搭建的,全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台,是国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线。同时也是目前国际上同等载重能力,截面最小、永磁材料用量最少的超导悬浮系统,可进行0-50 km/h的实际动态运行实验。别小看这些复杂的机器设备,在真空管道理想状态下,这项技术上的创新,可将列车理论时速提高到一千公里以上的更高速度。换句话说,眼前的这堆实验设备,搭建的将是人类目前能触摸到的未来超级高铁的雏形。



从2012年开始,中车唐山公司与西南交通大学等科研院所组成联合研发团队,历时4年多,首次突破了燃料电池/超级电容混合动力有轨电车牵引和控制的一系列关键技术在全球首次采用氢燃料电池/超级电容混合动力系统牵引驱动,填补了该领域的空白,真正实现了二氧化碳与污染物的“零排放”和全程无接触网运行。


2016年5月6日,由西南交通大学提供技术支撑的中低速磁浮商业运营示范线——长沙磁浮快线正式通车,成为中国第一条自主设计、制造、施工与管理的中低速磁浮线路。西南交大主导了磁浮列车关键的悬浮控制系统、直线电机驱动系统、悬浮架结构等科研攻关。长沙磁浮快线的正式通车,标志着我国成为世界上第二个拥有这种先进轨道交通运营技术的国家。

新能源悬挂式空中轨道交通系统(摄影:鞠红伟)

2017年03月31日为打造绿色环保的交通新制式,缓解城市交通压力,以西南交通大学翟婉明院士为首的研发团队积极开展“新能源空铁关键技术及试验线工程”项目产学研联合攻关。研发团队历时6年多时间,开发出新能源悬挂式空中轨道交通系统(简称“新能源空铁”),并建成国内第一条新能源空铁试验线

复兴号的惊艳



由西南交通大学多个团队深度参与研发的复兴号动车组列车,是中国铁路总公司牵头组织研制、达到世界先进水平的标准动车组列车,也是目前世界上商业运营时速最高的高铁列车。


就速度而言,复兴号动车组列车的最高运营速度为350千米/小时!当时世界在营线路的最高运营时速为320千米/小时。复兴号的出现是挑战世界高铁商业运营速度的纪录!


从时间角度来说,乘坐着复兴号,最快只需大约4小时20分钟的时间就能够穿梭于中国的两个超一线城市北京和上海之间,而乘坐快速动车组需要12个小时。这样的中国速度惊艳世界!


不仅如此,复兴号动车组列车具有完全自主知识产权。复兴号整体的设计及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键技术由中国自主研发,在254项重要标准中,中国标准占84%!复兴号建立了统一的技术标准体系,可实现服务功能、营运维护上的统一,且更充分考虑到铁路运营环境的多样性,采用的标准更具兼容性,未来可在各条高铁线路上使用。这样的中国“自”造惊艳全球!这样的中国标准惊艳全球!


交大人的惊艳



翟婉明

江苏靖江人,中国科学院院士,西南交通大学首席教授,博士生导师。国家重点基础研究发展计划(973计划)项目首席科学家。现任西南交通大学牵引动力国家重点实验室副主任 ,高速铁路线路工程教育部重点实验室主任。


翟婉明院士长期从事工程振动,特别是铁路工程动力学理论与应用研究,创建了机车车辆-轨道耦合动力学理论体系,在工程中得到广泛应用。获得国家科技进步一等奖及中国图书奖,并入选2005年度"中国高校十大科技进展";主持完成的成果"列车过桥动力相互作用理论、安全评估技术及工程应用"获得国家科技进步二等奖。

翟婉明院士在国际上首先提出并系统建立了"车辆-轨道耦合动力学"新理论,开创了铁路大系统动力学学科新领域。建立的"车辆-轨道统一模型",突破了传统轮轨关系模型中关于"钢轨静止不动"、"轮、轨均为刚性体"和"左、右轮轨始终保持接触"等3种假说的局限性,并解决了对散粒体道床建模的国际性难题,在国际上被列为本领域四大代表性模型之一,并被称为"翟-孙模型"、"翟、孙五参数模型"而得到广泛采用。该理论模型在国内被成功地应用于我国列车提速及重载、高速铁路工程实践领域近10个重点工程(产品)之中,解决了列车提速及秦沈快速客运专线建设中的一系列关键技术难题,产生了显著的经济效益和社会效益。此外,他主持研制成功铁路行业第一个具有自主知识产权的大型工程动力学仿真软件--"高(快)速列车过桥安全性仿真评估通用软件",从而为铁路设计部门在修建高(快)速铁路之前对关键桥梁设计方案进行安全评估提供了科学工具。

张卫华

江苏宜兴人,工学博士,西南交通大学教授、博士生导师,首个铁路国家重点基础研究发展计划(973计划)项目首席科学家。

张卫华教授率先在我国系统开展电力机车受电弓——接触网系统动力学研究,提出高速机车受流弓网系统的理论计算模型。早在1991年就提出我国高速弓网系统的参数匹配,为我国提速列车受电弓的研制成功起到促进作用。在研制具有国际先进水平的机车车辆整车动态模拟大型试验台——滚动振动试验台的过程中,首先科学论证了滚动和振动相结合是机车车辆性能预测的最佳途径。

张卫华教授积极倡导并实施开发代表机车车辆先进水平的机电式摆式列车这一项目的研制成功,可实现在既有铁路线,特别是山区小半径曲线上的提速,将为我国既有线的全面提速发挥重要作用。  

他在中国标准动车组研发过程中担任总体组专家,并任转向架组副组长,参与了转向架的研发及转向架设计、技术等评审工作。目前,张卫华还受中国铁路总公司委托,致力于高速受电弓的国产化工作,负责高速受电弓的动力学参数分析设计,自行研制的高速受电弓也即将开展线路试验,有望应用在“复兴号”上,从而结束我国高铁“无弓”的尴尬局面。

金学松

工学博士,西南交通大学牵引动力国家重点实验室教授,博士生导师。
金学松教授目前主要从事轮轨关系的问题研究,其中包括轮轨滚动接触理论、轮轨粘着、轮轨接触表面波浪形磨损和滚动接触疲劳、轮轨噪声、脱轨和轮轨型面设计。先后主持、主研和参加了国家自然科学基金重点、面上项目、科技部项目、省部级项目、横向课题四十多项,发表和合作发表论文200多篇,合作出版著作3部。西南交通大学牵引动力国家重点实验室金学松教授团队作为CR400BF车型车辆振动噪声设计的核心团队,全程组织、参与整车的低噪声正向设计,并通过现场考核试验,跟踪测试和验证评估了低噪声设计的效果。据团队主要成员温泽峰研究员介绍:“团队累计完成上百种部件级别的声学特性计算和试验,又在保证车体部件的声学性能都满足设计要求之后,深入开展整车噪声的仿真优化分析,并提出进一步的优化设计建议。在中国标准动车组下线后,团队继续跟进,从轮轨磨耗到车辆振动再到车内噪声,开展了为期半年的科学试验、以及随后为期一年的长期跟踪试验。最终,车内噪声全部达到‘优秀’指标,减振降噪效果大大优于同型号的‘和谐号’”。

戴光泽

工学博士,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)博士后(NEDO研究员),西南交通大学材料科学与工程学院教授、教研室主任,材料学院党支部书记。
戴光泽教授团队在中国标准动车组研发过程中接受了长客的接地装置国产化研发任务。自2013年起,接地装置的研究历时3年多,经历了在哈尔滨铁路局30万公里运行考核后,又被安装在中国标准动车组上接受了60万公里的运行考核。最终,戴光泽教授团队研发的国产化轴端接地装置成功应用在CR400BF型动车组上。目前,戴光泽团队仍在为我国高速动车组、城际列车和地铁列车进行关键零部件的国产化研发工作。“从研发到完成样件,从形成产品到上车使用,实现高铁关键部件国产化需要解决研发、设备、人员、体制、资金等多方面的问题,我个人的力量太单薄了。能取得今天的成绩,离不开团队成员的共同努力。”戴光泽教授如是说。


交大经验

牵引动力国家重点实验室


西南交通大学牵引动力国家重点实验室,以轨道交通车辆为研究对象,开展以载重列车为核心的基础性、前瞻性、战略性创新研究,构建起完备的人才和科研体系,成为中国轨道交通领域当之无愧的牵引者。它是交大经验的凝聚,也是交大实力的代名词!


牵引动力国家重点实验室构建了轨道交通装备现代化发展的应用基础研究平台,参与和见证了中国高速列车的每一步发展,在学科发展和赶超世界先进水平方面发挥了重要的引领和示范作用。


复兴号的惊艳,与交大经验密切相关。但交大经验的逐渐积累离不开一系列惊艳世界的实验平台强有力的支持。

机车车辆整车滚动振动试验台


广义舒适度试验台


多功能高温超导磁悬浮环形试验线


当然还有转向弓网系统动力学性能模拟试验台,架构架疲劳强度试验台,高速轮轨接触疲劳试验机,轮轨滚动行为模拟试验台等等一系列非常重要的平台,其中机车车辆整车滚动振动试验台在实验室“资历”颇深。自1995年建成以来,利用该试验台先后承担了国家自然科学基金重点和一般项目、国家重点科技攻关项目、国家教委基金项目及铁道部科技发展计划项目等百余项为中国高铁引进、消化、吸收、再创新发展道路,起着非常关键的作用。


另外脱轨机理试验台由实验室翟婉明院士和王开云主任设计,是世界首台(也是现今唯一的)车辆移动式室内全尺寸转向架轮轨动态作用和脱轨机理试验台,试验功能全面,试验技术国际领先。它可以在室内模拟实物(全尺寸)转向架在实际轨道上运行时的车轮脱轨全过程,具备研究转向架脱轨过程中各种动力学参数与安全指标的响应特征及变化规律,可有效评估各种脱轨安全监测及防护装置的功效。


试验台成功开展了我国“复兴号”标准动车组脱轨安全防护装置的台架试验研究,验证了“复兴号”高速动车组脱轨安全防护装置的有效性和可靠性,为“复兴号”标准动车组的研发提供了丰富可靠的交大经验。


依托交大经验,我国顺利开展了几乎所有机车车辆的动力学研究以及动力学性能的台架试验,并进行了一系列创新研究,助推中国高铁以及轨道交通产业不断向前飞奔,托举起新时代的大国重器。牵引动力国家重点实验室,强劲的研发实力和一系列创新成果,必将助力复兴号的惊艳,勾画出中国轨道交通精彩的未来!


END

天地交而万物通

上下交而其志同


复兴号展示的是中国速度

交大人汇聚的是交大力量

复兴号在轨道上飞驰

奔向更快的中国速度

奔向更加美好灿烂的未来


而交大经验也在汇聚

汇聚成一次次的交大惊艳

汇聚成“交通天下”的使命与信念


西南交大,交通天下

交大人,永远在路上


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统筹规划:交大新媒体中心 安然 莫康辉内容来源: 光明网 中国科技网 西南交通大学官网 牵引动力国家实验室 部分内容来源于网络文案:李俊涛 朱庸 谈浩澜 魏钰泓 曾蕙心本期编辑:交大新媒体中心 安然 莫康辉视频制作: 陈晟祺头图尾签设计:姜日琪 蒋硕匀

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