王平
西南交通大学教授、博导。主要研究领域及方向为高速重载及城市轨道交通轨道结构与动力学。2005年度教育部新世纪优秀人才,承担并完成国家“863”计划、国家自然科学基金等各类科研课题80余项,他主持的“高速铁路道岔设计关键技术理论研究及工程应用”获2009年度四川省科技进步奖一等奖,主持的“高速铁路轨道设计理论体系及在关键结构技术中的应用”获得2010年度教育部科技进步奖一等奖;他出版专著4本,获得国家专利21项,软件著作权6项,发表论文130余篇,2009年他主持召开了1次高速铁路线路工程国际学术会议。此处,他还主编教材1本,参编教材3本,指导铁道工程专业博士研究生9名,硕士研究生61名。
□王彬
“十一五”期间,中国高速铁路的发展速度震惊了世界,中国高铁技术已成为首个发展中国家向发达国家输出的战略性高新技术领域,“中国速度”随之享誉全球。能够取得这样的成就,众多奋战在高铁技术创新领域的工程师和研究人员功不可没,西南交通大学教授王平便是其中之一。
精研道岔 填补空白
高速铁路道岔是制约高速铁路运行速度、平稳性、舒适性的主要铁路设备之一,道岔的制造质量、精度和工艺都将直接影响铁路运营的品质。因此,攻克道岔技术,成为建设高铁必须解决的一个核心技术问题之一,这也是王平攻关的重点。
作为西南交通大学“高速铁路轨道结构理论与关键应用技术”创新团队的负责人,王平特别注意理论与现场实践相结合,分别在高铁道岔动力学设计、高铁道岔无缝设计、高铁道岔转换、高铁道岔工电一体化设计理论及应用等方面开展了大量研究,并取得了卓著成果。
在道岔动力学设计理论及应用方面,他们基于轮轨系统动力学和道岔区特殊的多点接触轮轨关系,首次建立了完善的列车—道岔系统耦合动力学仿真分析理论,并成功应用于高速道岔平面线型、轮轨关系、轨道刚度合理匹配及均匀化设计中。
在道岔无缝设计理论及应用方面,他们首次建立了完善的无缝道岔设计理论,分析研究了不同轨道基础、多种因素同时作用对道岔受力与变形的影响规律,提出了传力部件承力、扣件纵向阻力、锁闭机构容许的尖轨、心轨伸缩位移等设计参数,成功指导了道岔无缝化及转换机构设计,无缝道岔纵向温度力与变形测试结果及室内伸缩试验证明了该设计理论的正确性。
在道岔转换设计理论及应用方面,他们运用有限单元法建立了高速道岔转换计算理论,对尖轨及心轨牵引点布置、滑床板摩擦系数、牵引点动程等因素对转换力、不足位移的影响进行了深入分析,并提出了系统的应用方案。
在道岔工电一体化设计理论及应用方面,他们从系统设计的理念出发,提出了心轨—动处工电新型配合结构,解决了该处检查失效的技术难题,并对道岔关键部件的受力进行了动力强度检算。利用道岔动力学计算出作用于道岔各零部件的动荷载,对特种断面翼轨轨底切削后、心轨牵引点处锁钩强度等进行了检算,为这些零部件的设计优化提供了指导。
在我国道岔的结构设计还基本停留在以经验为主的阶段,王平等人的研究,很好地填补了理论空白,并在接下来的应用中得以大放异彩。
助推高铁 引领世界
根据国务院批准的《中长期铁路网规划》,到2020年我国将建成客运专线1.8万公里以上,共需时速250公里以上的高速道岔约7000多组。国产客运专线道岔的每组报价是180万元,国外同类产品的报价却高达307万元。经在武广线上试铺及实车动测试验对比,国产高速道岔与国外道岔整体性能相当,经慎重考虑,铁道部决定在哈大等高速铁路上采用由西南交通大学高速铁路道岔设计理论指导设计的国产时速350公里客运专线道岔。如此一来,我国7000组客运专线道岔全部国产,可节约投资88.9亿元!
同时,为适应我国既有铁路提速的需要,需对现有1万多组道岔进行更新换代,以进一步提高行车安全性、平稳性和舒适性。随着8358公里高速铁路的开通运营,为长期保证高速列车的过岔安全性与平稳性,还需研究高速道岔的养修理论与维修技术,以科学地指导高速道岔的养护维修工作。
这些任务,顺理成章地落到了王平及其团队身上。
细数起来,他曾率先在国内开展道岔区轮轨系统动力学的研究,建立并逐步完善了道岔动力强度设计理论及评价方法;主持了我国时速250公里、350公里系列高速道岔的研制,建立了高速道岔设计理论体系,指导了各种类型提速道岔的升级换代研究,引领我国高速道岔技术迈入世界先进行列。此外,他的研究还涉及无缝线路、无砟轨道、轨道部件、工务维护等众多研究领域,成绩依旧不菲。
如今,随着中国引领的“高铁时代”的到来,王平正在为之厉兵秣马……
《科学时报》 (2011-3-10 A8 人物)