川观新闻记者 宁宁 摄影 郝飞



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陈嵘,西南交通大学教授,从求学到留校任教,他的科研之路始终扎根四川、紧扣交通强国战略。他长期深耕高速铁路轨道动力学与服役安全保障领域,聚焦高铁轨道平顺性调控核心难题开展系统性攻关,在轨道几何精密测控、轮轨动态匹配、道岔结构优化等方向取得系列原创性成果,为我国高铁路网高标准建设与长期安全运维提供了核心技术支撑。


陈嵘。海报制作 张丽娟

11月3日,四川省科技创新大会暨科学技术奖、杰出人才奖颁奖仪式在成都举行。陈嵘获评四川省杰出青年科学技术创新奖。谈及这份荣誉,他表示:“这是一份带着四川底色的荣誉,更是一份沉甸甸的责任。”

陈嵘获评四川省杰出青年科学技术创新奖。郝飞 摄


守护亚毫米精度,蹚出自主可控的技术路

陈嵘的科研生涯,始终与“轨道平顺性”深度绑定。用他的话来讲,高铁轨道平顺性,追求的就是“亚毫米级平整度”。

这比1毫米还要‌微小的精度,与行车安全直接相关。“高铁时速达到350公里,哪怕1毫米的轨面凸起,都会被速度放大成剧烈振动。”陈嵘解释,因此长期的轨道不平顺会加剧轮轨磨耗、缩短设备寿命,极端情况下甚至威胁行车安全。

作为乘客,这种平顺性我们完全可以直观感知:桌上的矿泉水稳不稳、过道岔时晃不晃、能不能平稳刷手机,都是最直接的体现。“我们的工作,就是把这种‘颠簸感’降到最低,让乘客几乎察觉不到。”他说。

陈嵘。受访者供图

选择这一研究方向并非偶然,而是源于时代的召唤。

陈嵘读博期间,正值中国高铁大规模起步建设阶段,但当时轨道平顺性核心技术长期被国外垄断。“要建自主可控的高铁网,这道坎必须自己迈过去。”怀揣这样的信念,他顺着国家重大需求,一头扎进了这个领域。

科研之路从来没有坦途,攻关路上的“不平顺”随处可见。比如,早期没有成熟的测量方法,轨道几何参数“测不准、调不好”,陈嵘就带着团队扛着设备,跑遍全国多条在建高铁线路,逐段采集数据、反复迭代验证。

被称为铁路线路“薄弱环节”的道岔,更是难啃的硬骨头。道岔是列车变道的关键节点,“薄弱”的根源在于轨线不连续、构造不对称,轨道在此处断面突变,列车高速通过时产生的冲击是普通线路的很多倍,是全线故障率最高、运维成本最高的部位。

瞄准薄弱点全力突破,陈嵘带领团队从车—岔刚柔耦合动力学原理切入,通过优化结构刚度匹配,研发出低激扰组合结构缓解冲击,并配套预知精修技术靶向整治病害,有力支撑了350公里/小时高速道岔的全面国产化。

陈嵘与团队在工作中。受访者供图


跨越现场鸿沟,把论文写在工程一线

理论模型有了,到工程落地还有一段距离,其中最难跨越的是“理想模型与工程现场的鸿沟”。

“实验室里的参数都是标准化的,但现场工况千差万别。”陈嵘解释,比如温差会让钢轨热胀冷缩,路基沉降会改变轨道形态,每条线路的地质条件、运营环境都各不相同。

“理论很完美、现场行不通”的深刻教训,他也曾有过。早期,一套精调算法在仿真中精度极高,但到了工程现场,因为没有考虑当地昼夜大温差引发的钢轨变形,实际效果大打折扣。为此,他和团队驻场半个多月,把温度、荷载、磨耗等现场变量全部纳入模型,进行反复迭代优化,才最终实现工程落地。“高铁技术不是在实验室算出来的,是在轨道上跑出来、磨出来的。”这是他常挂在嘴边的话。

目前,相关成果已广泛应用于我国高铁骨干网络,覆盖成渝、西成等多条出川高铁大通道,工程降本增效与产业带动成效显著,为高速铁路安全舒适运营提供了坚实技术支撑。

凭借一代代科研工作者的接续奋斗,当下中国已建成全球规模最大、运营速度最高的高速铁路网。面向未来,在陈嵘看来,轨道工程领域仍有亟待突破之处:

譬如,更高时速基础理论待突破,极端环境服役技术待攻关。比如,以川藏铁路为代表的线路,面临着高寒高海拔、大变形地质等极端挑战,如何保障轨道长期平顺安全,仍是公认的世界级难题。

另外,高端检测装备自主化也有待提升。“目前部分高精度检测传感器仍依赖进口,核心装备自主可控程度还需加强。”陈嵘说,面对全球最大的高铁网络,未来如何通过数字化手段实现运维效率与安全水平双提升,智能运维仍有很长的路要走。

短板既是挑战,也是科研的方向。

“做轨道交通工程研究,不能只停留在纸面和仿真里,要多跑现场、多碰实际问题,盯着国家需要、行业急需做,小方向里也有大舞台。”这是陈嵘一以贯之的科研信条,也是他给年轻研究者的建议,“把论文写在祖国的高铁线上,把功夫下在工程的真问题里。”

荣誉是激励,更是鞭策。锚定川藏铁路、成渝中线高铁等重大战略工程需求,推动更多原创成果落地巴蜀大地,这位青年科学家的下一步,目标清晰、步履坚定。