走进国家实验室,探秘轨道动力

2023-02-15 23:43:58 何家乐 朱思融 张一凡

为进一步感受国家科技创新的显著成就,激发硕博士研究生科技报国的热情,2022624日上午,西南石油大学青春心向党,点亮科技梦研究生实践团走进了西南交通大学轨道交通国家实验室——我国西部地区高校唯一的国家实验室,也是中国轨道交通领域唯一的一个国家实验室进行学习。

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图为实践队合影。

依托于西南交通大学轨道交通国家实验室,世界首条新能源悬挂式空中轨道列车试验线在成都双流试验成功,标志着我国成为继德国、日本之后第三个掌握这项技术的国家。

在西南交通大学江楠老师的引领下,实践队员们走进轨道交通国家实验室试验大厅,首先看到的是多功能高速列车运行模拟试验台,江楠老师表示:“装置总长有140m,试验段长度为60m,模拟列车最大速度可达到120m/s。”队员们纷纷提问:“在短距离的装置中,如何加速到如此高的速度并进行制动?”江楠老师解答道:“装置加速过程中运用到了电磁弹射技术,加速时的加速度最高可达到15g,而减速时加速度最高可达到20g。”该试验系统具有较强的模拟试验功能,可进行高速列车的运行响应研究、高速列车隧道内运行的流固耦合振动响应研究及密闭气压条件下的气动特性研究等多项研究。

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图为江老师为队员们讲解。

随后参观了真空管道高温超导磁悬浮环形试验线,试验线将真空管道与高温超导磁悬浮技术结合,为未来600-1000 km/h及以上的高速轨道交通提供了解决方法。该试验线线路长度达45m,建设前考虑到场地原因和实际轨道情况,线路由3.6m的直线段和两段半径为6m的圆弧组成,经过不断优化,车体从承载1人发展到可承载8人。试验线可进行载人高温超导磁悬浮车环形实验、真空管道高温超导磁悬浮运行试验及高温超导磁悬浮系统动力学特征研究。项目搭建的真空管道高温超导磁悬浮车试验平台和相应技术条件,将为日后的管道压强与速度关系、遮挡系数与速度关系、真空管道空气动力学和高温超导磁悬浮车动力学特性等科学研究工作提供不可或缺的条件,为真空管道高速交通的应用研究提供基础数据和重要科学依据。

江老师表示:轨道交通是一个多场耦合的学科,现在高温超导磁悬浮列车最高时速能达到1500km/h,但是由于轨道载荷、轨道寿命和天气环境等问题,列车的时速会受到一定限制。轨道交通研究发展到现阶段,仅仅深耕某个领域已经无法有效解决“卡脖子技术”难题,目前轨道交通实验室设有诸多课题研究领域,只有各领域齐头并进,同时实现有效的学科交叉,才能助力轨道交通技术的飞跃。

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图为真空管道高温超导磁悬浮环形试验线。

申鑫指出:“每增加一个试验条件,其工艺技术要求都是呈级数地上升,今天参观的各种大型物模实验仪器让我联想到我自己的专业,随着温度、速度及载荷的大幅提升,许多技术从理论到应用的难度也随之加大;目前国内工程领域仍存在较多“卡脖子技术”亟需攻克,为攻克一个技术难题,需要实验室科研工作者付出极大心血和精力。

此次走进轨道交通国家实验室,实践队员们通过观察、记录与询问,认识到了推动轨道交通飞速发展的科技力量,切身体会了科技发展对人们生活水平的改善作用,各种高精尖大型物模实验装置也激发了队员们对科技创新的向往,大家的历史责任感得到进一步提高;此次实践对进一步树立“立足本职、勇于创新”的意识起到了很好的促进作用。


责任编辑:王锦

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    西南石油大学“青春心向党,点亮科技梦”研究生实践团走进西南交通大学轨道交通国家实验室进行学习。
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