十一黃金周已經開始,相信有不少人已經親身體驗或是在朋友圈看到各地高鐵站的盛況了,作為中國“新四大發明”之一的高鐵,早已成為許多人出行的最佳選擇。
雖說高鐵車站有幾分擁擠,但坐上高鐵,還是覺得非常平穩舒適,有腦洞大開的網友曾做了這么一個實驗,在疾馳的高鐵上,4枚硬幣穩穩立住,并能保持立住的狀態超過一分鐘,難怪中國高鐵的平穩舒適,能得到國內外一片稱贊。
高鐵如此平穩舒適,可離不開一位浙大人的努力,他便是溫嶺籍中國科學院院士,浙江大學巖土工程研究所所長陳云敏教授。
攻克高鐵路基沉降等世界難題
眾所周知,我國高鐵運營里程不僅高居世界第一,更超過其余各國里程總合,而這些高速鐵路許多都建設在我國東部沿海地區的軟土地基上,因此,軌道沉降便成了軌道路基面臨的一大難題。
軌道沉降會讓軌道變得不平順,甚至引起軌道結構的損壞,列車在這樣的軌道上行駛,乘坐舒適度降低、脫軌風險增大,甚至不得不限制車速,同時也減少高鐵服役壽命。
陳云敏團隊對高鐵路基沉降的研究,從我國高鐵事業起步之初就開始了。經過長期鉆研,他們成功提出了一套,車輛—軌道—路基耦合動力分析理論,從而能細致地刻畫列車運行引發路基沉降的種種復雜效應。
比如,列車高速行駛的速度效應對軌道路基的影響,一班接著一班的列車反復駛過,對路基沉降的循環累積效應,地鐵盾構施工造成的擾動效應等,這些因素都已經從模糊的概念變為定量的分析。在此基礎上,科研團隊又進一步提出了控制和修復路基沉降的方法。(由陳云敏團隊自主研發的高速鐵路全比尺動力試驗創新裝置)實至名歸,拿下茅以升科技獎。
錢塘江大橋建成通車80周年之際,茅以升科技教育基金會第26屆頒獎大會于9月26日在杭州舉行,陳云敏教授獲得茅以升科技獎土力學及巖土工程大獎。在之后召開的第七屆橋梁與隧道工程論壇上,陳云敏教授引用了茅以升的名言指出工程教育要“先習后學,邊習邊學”。
陳云敏團隊不僅奔赴各大交通工程實地開展實驗,還創造性地提出了“假車真路”的想法,在實驗室里就能模擬全國各地的高鐵運行。在浙大建工學院的實驗大廳,有一套由陳云敏團隊自主研發的高速鐵路全比尺動力試驗創新裝置。在這套裝置的幫助下,實驗人員能夠建成與現場條件相同的路基,再由激振器模擬不同速度的列車駛過的情況,現實中長達數年的列車載荷帶來的路基沉降,靠實驗室中的“假車”,在幾個星期就能完成模擬試驗。科研團隊還不時向路基注水,模擬雨雪和地下水升降等更加復雜條件,實現可控條件下路基沉降試驗。近年來,這些路基沉降研究的最新成果已經應用在許多地方取得經濟效益1億多元,路基沉降修復最大抬升量達45毫米,經驗證2年后期沉降小于1.5毫米,解決了高鐵沉降的不停運修復難題。
一位浙大自己培養的院士,這么厲害的專家,可是浙大自己培養出來的頂尖人才哦。陳云敏教授從本科到博士都在浙大就讀。今年5月,在建校120周年紀念大會上,陳云敏教授就表達了他對浙大深深的感激與熱愛。
是浙大培養和成就了現在的我。浙大厚實的本科基礎課教學讓我第一次感悟到數學對生活的精確表述、對邏輯的完美演繹,感悟到自然和科學美,激起了我出于好奇心而產生的求知欲。研究生階段我跟隨導師曾國熙先生、吳世明先生研究巖土工程,先生倡導的理論、試驗和工程實踐相結合的研究思想,科學地詮釋了對真理的探求、質疑、驗證及應用,他們言傳身教使我學會了做人、做事、做學問的基本道理和方法。十年求學,母校塑造了我健康向上的人格、科學的思想、純粹好奇心驅動的探索精神、發現和解決問題的能力等。仔細想想,這些就是我們校訓‘求是創新’的精神,她以一種潤物細無聲的方式潛移默化地影響著我的一生。
同時他還從三個層次對工科學生們的學習提出了一些建議。
我認為工科學生課程體系應該有3個層次:第一,作為大學生的課程;第二,作為工程學科學生的課程;第三,工科具體專業的課程。在課程體系設計中,要考慮哪些是工科學生必須掌握的“通識”。學生少學一門專業課關系不大,日后可以在工作和學習中補;但如果沒學過電路設計這一類型的“工科通識課”,在知識結構上就缺了一塊,這樣的人才將來想成為大師是很難的。
工程學科學生最重要的能力是設計能力。學生所學的知識通過設計應用于產品,創新也是通過設計來實現的。在工程教育中,要加強設計能力的培養。從學生本科一年級開始到四年級,設計的方式和對象可以不一樣,有所遞進。一年級可以做通識的設計,四年級做更加專業化的設計。
今年6月25日,高鐵“復興號”下線運營,最高時速可達350公里,標志著我國成為世界上高鐵商業運營速度最高的國家。在大家享受著安全、舒適的中國高鐵的時,也請記得這些為了我們的生活便利而努力著的人們哦。
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