进入11月,离“剁手党”又爱又恨、又激动又忐忑的日子也越来越近了。

说到“双11”,今年提升节日体验的途径除了“不买”“补数学课”,又多了一种可能,那就是“高铁极速达”!

据资料显示,去年仅武汉铁路集团“双十一”当天就有80列高铁运送10吨货物去往全国各地,今年高铁快运的规模还有望扩大,“当日达”“次日达”高物流速度想必能为“剁手党”减轻一些“望眼欲穿”的等待焦虑,带来舒心愉悦。

清华的土木毕业生也没出路(资深90后放弃清华读工学)(1)

随着中国高铁建设的不断发展和成熟,其在新时期交通领域中的重要作用日益彰显,高铁也一度成为“中国速度”的代名词,在世界范围内得到认可和称赞。

然而说到高铁,有一位资深“90后”不得不提,他是名副其实的“钢铁大侠”,也是让五星红旗在伦敦上空高高飘扬的科学巨匠,更是学生遍布全世界的“超级大导师”。他就是中国科学院、中国工程院院士——沈志云。

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沈志云在做学术报告

放弃清华读唐山工学院

1929年,沈志云生于湖南长沙一个“教师之家”,父亲是乡村小学教师,哥哥、姐姐都是中学教师。从小,沈志云就在良好的家庭教育氛围中长大,十分求知上进,刻苦好学。

1949年国立师范学院附中毕业的沈志云同时拿到清华大学、武汉大学、唐山工学院(西南交通大学前身)三所大学机械系录取通知书。

三大名校何去何从?当时哥哥对沈志云说:“要学铁路你就应该选择唐山工学院,它可是云集了很多外籍教师和国内铁路专业知名专家学者,号称‘东方康奈尔’。”

最后,从小喜欢铁路和机车的沈志云选择了唐山工学院。大学毕业后沈志云留在唐山工学院任教。后又前往苏联留学,获得副博士学位。

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沈志云在列宁山上眺望莫斯科大学(1959年摄于莫斯科)

50岁发表论文,惊艳世界

1961年苏联留学归国后,沈志云仍在唐山铁道学院任教,并主持开设了“车辆修理”等课程,长期致力于编写教材和筹备实验室,同时也确定了“车辆动力学”这一主攻方向。

1979年,年近半百的他以惊人的毅力和专业性写完了“韶山4型电力机车的动力学性能研究及参数优化”课题,同时完成论文《两轴转向架式机车的数学模型及数值结果》。

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1979年董平首次来西南交通大学讲学合影(摄于四川峨眉西南交通大学)左起张开文、毛家驯、卞学锐、董平、沈

1981年8月,该论文在第七届国际车辆系统动力学年会上发表。一经发表便震惊了整个学术界,这篇论文成为中国机车车辆动力学学科在国外发表的第一篇论文,让世界同行刮目相看。

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1981年沈志云在国际会议上发表的第一篇论文

国际车辆系统动力学协会主席英国威根斯教授对他极为赞赏:“真没想到中国人在这个领域里的研究有这么高水平!太难以置信了……”

自此,中国机车车辆动力学扬名海外。

“沈氏理论”名扬天下

1982年,已经53岁的沈志云依然坚持读书,每天如饥似渴的更新知识、阅读专业文献。他把自己的时间分为四块,其中,晚上10点到深夜二三点就是他集中精力学习和进行科学研究的第四块时间。

上苍不会辜负任何一个努力奔跑的人,对沈志云亦是如此。

这一年,沈志云前往美国麻省理工学院(MIT)做访问学者,在美国一年多时间里,他听了8门机械工程方面的课程,翻阅了美国(MIT)图书馆里所有关于机械工程方面的论文,并且和赫追克教授合作了2项课题研究。其中一项就是轮轨蠕滑力模型的研究。

轮轨蠕滑力,是指车轮在钢轨上滚动时产生的水平面的切向作用力。关于“轮轨蠕滑”,当时很多业内人士都熟悉但是敬而远之。

1964年,剑桥大学的卡尔·约翰逊与沃尔缪伦联名发表了蠕滑力与蠕滑率的三次渐进曲线表达式被称为沃尔缪伦-约翰逊方法。

1967年,荷兰教授卡尔克教授提出了三维滚动接触的蠕滑力计算方法,被称为卡尔克蠕滑理论。这项理论权威但过于复杂,不便计算。

沈志云在美国废寝忘食,和图书为伴,与实验室为伍。经过无数次反复试验摸索,终于功夫不负有心人,找到了适用于车辆动力学计算的简化方法——非线性蠕滑力模型理论。

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沈志云

这套理论一经发表,再次引起学术界强烈反响,就连卡尔克本人也赞不绝口,称其为“铁路车辆动力模型最好的模型理论”,“非线性蠕滑力模型理论”是“1983年世界蠕滑理论新发展的标志”,并将其归纳为三维弹性体滚动接触力学四大理论之一。

自此,这一方法被各国专家称为“沈-赫-叶氏理论”而广泛引用。然而,沈志云回国后,从未作为理论提及过,只是把它当做沃尔缪伦-约翰森的改进模型加以应用,国内学界根本不知道有“沈氏理论”一说。一直到1991年,这个被“隐瞒”了8年之久的“沈氏理论”才被国人知晓。

英国格文特郡议会大厦,为他升起五星红旗

沈志云和英国伦敦南岸大学合作培养了一名博士生西蒙,也让中国在这一领域的高等教育实现了和国际接轨。

博士生西蒙是英国南部格温特郡人,也是该郡第一个获得博士学位的人。

1987年,沈志云到南岸大学进行讲学,顺便参加西蒙的博士论文答辩和进行合作研究。论文答辩通过后,西蒙高兴地带着自己的老师沈志云参观郡议会大厦。

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沈志云和英国博士生西蒙,以及该郡郡长

当时,郡议会大厦冉冉升起了五星红旗。在异国他乡,为一位中国科学家升起,这在英国历史上都十分罕见。那一刻,沈志云激动得说不出话来。

每一个经过大厅的人,都在议论“这里一定来了中国代表团”。他的学生西蒙对着在场所有人骄傲地说:“是因为这位中国教授才升旗的!他就是我的沈志云老师。”

如今,沈志云的这位“高徒”成为了英国曼彻斯特大学的教授,还当上了国际车辆系统动力学协会的副主席。

师生情意重 桃李满天下

除了西蒙,沈志云的“高徒”满天下。在沈志云的客厅有一副对联——“开专业教育先河, 奠高铁研究根基”。这也是他90岁生日时候别人送的。前一句说的是沈志云的前40年教学;后一句说的是他后30年建立了牵引动力国家重点实验室(TPL)。

1989年,沈志云在西南交大主持建成了中国铁路系统第一个国家级重点科研实验室——牵引动力国家重点实验室。TPL的搭建,为中国高速铁路技术发展发挥了不可替代的作用,也成为了中国铁路高端科技人才的孵化基地。

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CRH2-300在牵引动力国家重点实验室做试验,试验时速达到410千米(2013年摄于四川成都)

培养青年学术人才,一直是沈志云的愿望,起初他自己申请实验室,自己办本科,本想本硕连读,不曾想最初才只有60人报名。而且都是别的专业调剂,水平根本达不到。于是开始扩大范围,在全国招收研究生。

2004年后,沈志云提出实验室要努力每年招收100名研究生,后来实验室的研究生最多时候达到600多人。

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沈志云正在上机(20世纪90年代初摄于成都)

1996年,已经67岁的沈志云辞去牵引动力国家重点实验室主任职务,他的学生张卫华继任。如今,在张卫华带领的团队下,将试验台由4轴扩为6轴,还将模拟时速由450公里提高到600公里,实现了沈志云的夙年心愿。

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沈志云(右二)在指导研究生(20世纪90年代摄于四川成都)

“下一目标是时速600公里”

“中国高铁、扫码支付、共享单车和网购”被外界成为中国现代四大发明。而这四大发明里排在第一位的“中国高铁”主要推动者就是沈志云。

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国家级教学成果奖颁奖留影(前排左五为沈志云)

对于中国高铁未来发展,沈志云“乾坤独断”有独特论述——

“中国最高时速350公里的高铁已经跑了2亿多公里,运送了4亿人……”

“下一目标是时速600公里。”

随着科学技术的进步,沈志云的这一推论逐渐转化为一个个清晰现实:中国和谐号CRH380A刷新世界铁路运营试验最高速时速416.6公里,创造了世界列车最高速!

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沈志云参观日本铁道研究院(1999年10月摄于日本)

不仅如此,中国已经明确了研制时速400公里高速动车组类和时速600公里高速磁悬浮列车任务,未来速度更快、安全系数更高、舒适度更好的中国高铁将继续领跑全世界!

2019年5月28日,沈志云整整九十岁生日。

生日的那天,沈志云高兴地像个孩子。回想起这些年,自己投身一辈子的钢铁事业,那些铁骨铮铮的誓言一次次成为现实,万里铁路网提前实现,这位科学家露出了欣慰的笑容。

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沈志云

1929.05-

机车车辆专家

中国科学院院士

中国工程院院士

参考文献:

1.《沈志云院士:时速500公里动车背后的轮轨科学家》,观察者网

2.《中国“高速轮轨之父” 沈志云 建起“轨道交通高水平人才大熔炉”》,《华西都市报》

3.《中国高铁跑出时代新篇章》,甘肃日报

4.《沈志云院士90岁生日,中国科学院 中国工程院送祝福》,搜狐网

5. 《我的高铁情缘——沈志云口述自传》 湖南教育出版社

6.《沈志云院士:中国2020年建成1.8万公里高铁网》,中国科学报

7.本文图片来源于中国科学家博物馆(网络版)、凤凰网等

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