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誓让“铁龙”腾神州

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  这是西南交通大学成都总校东北角一处宁静的院落,连接成都火车北站的一条铁路专用线穿越校外繁忙的马路直通这里,因此显得格外特别。这里,就是西南交大牵引动力国家重点实验室。
  
  十年“磨剑”高水平自主创新成果迭出
  
  从1996年通过国家验收正式运行算起,牵引动力国家重点实验室正好走过十年峥嵘历程。两院院士沈志云教授、中国工程院院士钱清泉教授,以及风华正茂的年轻科学家张卫华教授、翟婉明教授等实验室新老核心人物率领实验室多个研究团队,勇于创新、善于创新,谱写了一首首辉煌的乐章。“十五”期间,交大牵引动力国家重点实验室在创新研究、成果应用和人才培养等方面都取得了令国内外同行瞩目的成就,已经成为具有110年悠久历史的西南交大高水平自主创新的一面旗帜。
  以实验室副主任、“长江学者特聘教授”翟婉明领衔完成的课题“铁道机车车辆-轨道耦合动力学理论体系、关键技术及工程应用研究”刚刚荣获2005年度国家科技进步一等奖,并同时入选2005年“中国高校十大科技进展”。这项研究旨在解决中国铁路“大运量、高密度、客运提速、货运重载”超负荷运输模式发展进程中日益突出的轮轨动态安全问题,率先提出并创建了机车车辆-轨道耦合动力学交叉学科理论体系,建立了机车车辆-轨道统一模型,其成果更加符合超负荷轮轨动态相互作用的实际,在国际上被称为“翟-孙模型”,被列为当今该领域四大代表性模型之一。实验室研制的具有我国自主知识产权的机车车辆-轨道耦合动力学仿真系统,成为超负荷铁路轮轨系统动态安全设计技术平台,开发了机车车辆-轨道动态作用安全性现场测试评估技术,成功实施了包括秦沈客运专线高速列车、大秦重载铁路万吨列车在内的多项重大工程轮轨动态安全评估试验。
  这项成果还广泛应用于我国铁路机车车辆开发设计、既有铁路提速改造、山区铁路扩能改造、重载运输、客运专线建设等近20个重点工程之中,解决了一系列工程技术难题,取得了显著的经济社会效益,为我国铁路现代化建设做出了重要贡献。
  铁道电气化与自动化专家、中国工程院院士钱清泉教授主持研制成功国内首创的“电气化铁道远动装置”、“DWY系列多微机远动系统”等高新技术产品先后多次获得国家、国家教委、铁道部和四川省科技进步奖,成功地实现了向生产力的转化,在世行贷款国际招标项目中连续8次击败国外强劲对手,推广应用于国内近20条干线电气化铁路。“牵引变电所安全监控和综合自动化”是在国内率先实现牵引变电所的综合自动化和安全监控一体化系统,并在全国铁路推广应用。
  据初步统计,“十五”期间实验室主持和主研国家攻关项目2项、国家“863”课题7项,主持国家自然科学基金重点项目2项、面上项目24项,省部科技发展项目65项,实施横向合作课题163项,国际合作项目7项,共获得省部级科技进步奖11项。
  实验室发表论文400余篇,其中SCI检索60篇次,EI检索120篇次。公开出版专著2部,授权发明专利4项,实用新型专利10余项。
  实验室人才辈出,在国内外有重要影响。除两位院士年过花甲外,其他均在40岁左右,实验室现任主任张卫华教授也就40来岁。他们当中有博士生指导教师25名,先后聘请“长江学者”特聘教授4名,国家杰出青年基金获得者3名,跨(新)世纪优秀人才培养基金获得者7名,全国优秀百篇博士论文获得者4名,国家“百千万人才工程”人选2名。另外有国家级突出贡献专家1名,省部级突出贡献专家12名,这样的团队在国内高校并不多见,形成了一个层次高、能力强、学科相容并互补的创新团队,并获得教育部创新团队基金和国家创新研究优秀科学基金资助。
  
  院士请缨国际一流试验台横空出世
  
  西南交大牵引动力国家重点实验室拥有世界先进的试验设备,而实验室的创建是在实验室的第一任主任、国际著名机车车辆专家、中国科学院和中国工程院院士沈志云教授的主持下完成的。沈教授长期致力于车辆系统动力学及控制的研究,早在1983年即发表轮轨非线性蠕滑力模型,在国际上被称为“沈氏理论”。1988年沈志云教授以睿智的战略眼光建议在我国建立机车车辆整车滚动振动试验台,在实验室里模拟400公里时速列车的运行状态,以此来研究、开发我国急需的重载和高速铁路新技术。国家批准这项计划后,沈志云调集交大各系所的骨干教师,组成专业配套的20多人的班子,领着这支队伍去车辆工厂做初步设计,到制造工厂监督每一道工序,检查每一个铸件、锻件。他监督着为一个篮球场大小的试验台基础浇筑了4000吨混凝土。结果设备一次安装成功。
  像这样大规模、复杂的实验室,现在世界上只有两个,一个在德国,另一个就在中国西南交大。
  而交大自行研制成功的机车车辆整车滚动振动试验台,在不少方面属世界首创。沈院士评价说,在中国,试验车在线路上记下信号,回来输入试验台就可以再现线路上的振动情况,这个功能在国际上是创新。同时,这个试验台还创造了左右滚轮独立激振的滚振结合试验模式,能模拟出轨道的各种不平顺现象,最大限度地仿真出列车的各种运行状态,从而保障列车安全运行。试验台建成后几乎承担了我国所有新研制机车车辆的试验任务,在机车车辆参数测定、运行品质检测、参数优化等方面做出重要贡献,加速了我国铁路提速和发展高速铁路的步伐。
  试验台的建成极大地提升了我国在该领域的创新能力,使我国高速机车车辆试验研究能力达到国际先进水平,推动了我国高速、重载机车车辆的技术发展和装备的国产化进程。这个世界上规模最大、功能最强、技术最先进的机车车辆整车滚动振动试验台于1999年荣获国家科技进步一等奖,并被评为“中国高等学校十大科技进展”之一!试验台建成后,交大牵引动力实验室吸引了数名优秀的海外留学科学家扎根国内耕耘发展,他们说,这个世界一流的实验室能为每个研究人员提供良好的工作环境和发展空间。作为实验室学术带头人的沈志云院士为培养中国自己的顶尖科技人才竭心尽智,奉献自己的才华、经验与关爱,看到年轻的一代已挑起大梁,成果丰硕,年逾七旬的沈院士欣慰地笑了。
  
  提速中国 誓让“铁龙”腾神州
  
  近十年来我国自行设计研制的50余种新型机车车辆,包括机车、客车和货车都在这里进行试验,不仅测定被试车的性能,更是通过多方案优化试验,使设计车的性能得到优化和提高。我国机车、车辆的升级换代,铁路的一次又一次提速,列车舒适度和安全系数的不断提高,包括我国机车车辆的大量出口,都离不开牵引动力实验室里的这个“宝贝”试验台。
  实验室为我国铁路五次大提速做出了突出的贡献,如“中华之星”高速列车,还创造了321.5千米每小时的“中国铁路第一速”的试验速度。实验室年轻的科技专家用自己一次次艰苦攻关的技术突破,推动着我国列车性能不断改善,在祖国各地的铁路线上高歌猛进。
  西南交大牵引动力国家重点实验室历经十余年建设,已成为目前世界上研究技术和实验设备最先进、人才力量最雄厚的以大学为依托的重要研究基地,拥有基础研究部、机车车辆研究所、列车线路研究所、工程安全及可靠性研究所、铁道电气化自动化研究所、智能控制与仿真工程研究中心、摩擦学研究所、新型驱动研究中心、空气动力学研究所。实验室在2003年全国重点实验室评估中被评为优秀。以实验室为主要支撑单位的“交通运输工程”一级学科,在2004年学科排名中评为全国第一名。
  展望“十一五”,交大牵引动力国家重点实验室正以强劲的动力、昂扬的斗志高速前进!


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