沈志云,機(jī)車車輛動力學(xué)專家,中國工程院、中國科學(xué)院院士。在機(jī)車車輛動力學(xué)尤其是輪軌動力學(xué)、運(yùn)動穩(wěn)定性、曲線通過理論和隨機(jī)響應(yīng)等研究方面成績卓著,他創(chuàng)建的輪軌非線性蠕滑力模型,在國際上通稱“沈氏理論”被廣泛引用;主持研制成功中國第一臺迫導(dǎo)向貨車轉(zhuǎn)向架,開創(chuàng)了無輪緣磨損新紀(jì)錄;主持建立的機(jī)車車輛整車滾動振動試驗臺,達(dá)到國際先進(jìn)水平。為中國鐵路高速、重載運(yùn)輸、高新技術(shù)發(fā)展和鐵路高等教育作出了重大貢獻(xiàn)。
沈志云 - 生平簡介
沈志云,1929年5月28日出生于湖南長沙縣的一個“教師之家”。父親為鄉(xiāng)村小學(xué)教師,長兄和姐姐為中學(xué)教師。沈志云在良好的家庭氛圍中,從小求知上進(jìn),勤奮好學(xué)。1943至1949年,沈志云就讀湖南國立師范學(xué)院附中。艱苦的生活,嚴(yán)格的訓(xùn)練,名師的教導(dǎo),給他打下了堅實的基礎(chǔ),他每學(xué)期成績都名列全校前茅,多次獲得各種獎勵和榮譽(yù)。
1949年8月長沙解放,沈志云赴武漢投考大學(xué),以優(yōu)異成績被唐山工學(xué)院、清華大學(xué)、武漢大學(xué)同時錄取,在武大名列榜首。因當(dāng)時的唐山工學(xué)院在南方聲譽(yù)很高,他便毅然舍棄清華、武大,直奔被譽(yù)為“東方康乃爾”的唐山工學(xué)院機(jī)械系就讀。在唐院“嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)”、“嚴(yán)格要求”優(yōu)良校風(fēng)的薰陶中,在學(xué)術(shù)造詣高深的教授指導(dǎo)下,打下了深厚的專業(yè)理論功底,學(xué)習(xí)成績3年總平均名居前列。因當(dāng)時國家急需人才,他們提前一年于1952年7月,結(jié)束了大學(xué)生活。他在畢業(yè)時強(qiáng)烈要求去工廠生產(chǎn)第一線參加國家建設(shè),然而卻被留校任教,分配到理論力學(xué)教研室當(dāng)助教兼教研室秘書。他大惑不解,報到時還提出暫時留校,有機(jī)會還是要去現(xiàn)場。在從事理論力學(xué)助教兼秘書工作期間,他邊教學(xué),邊工作,邊鉆研理論力學(xué)基礎(chǔ)知識,使力學(xué)基本概念達(dá)到融會貫通,對基礎(chǔ)力學(xué)的重點、難點問題也能做到耳熟能詳,為以后的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
1956年考取留蘇研究生,到北京外國語學(xué)院留蘇預(yù)備部學(xué)習(xí)俄語和哲學(xué)。1957年在赴前蘇聯(lián)列寧格勒鐵道學(xué)院,路經(jīng)莫斯科時,受到毛主席的接見,聆聽了毛主席“希望寄托在你們身上”的親切教誨。他肩負(fù)為國爭光的民族重托,出色地完成了學(xué)業(yè),于1961 年獲得副博士學(xué)位;貒,歷任機(jī)械系車輛教研室講師、副教授、教授、教務(wù)處教學(xué)方法科科長、基礎(chǔ)部副主任等職。1982至1984年在美國麻省理工學(xué)院當(dāng)訪問學(xué)者。歸國后先后擔(dān)任應(yīng)用力學(xué)研究所所長、機(jī)械工程二系副系主任、機(jī)車車輛研究所所長、牽引動力國家重點實驗室主任、牽引動力國家重點實驗室學(xué)術(shù)委員會副主任。
沈志云 - 榮譽(yù)
根據(jù)他的學(xué)術(shù)水平和突出貢獻(xiàn),1991年入選中國科學(xué)院院士,1992年獲鐵道部勞動模范稱號,1994年入選中國工程院院士,并獲詹天佑成就獎,1997年獲國家教學(xué)成果一等獎,1999年獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎、詹天佑大獎、何梁何利科技獎。曾任第八屆全國人民代表大會代表,國家教委科學(xué)技術(shù)委員會委員兼中國力學(xué)學(xué)會第四屆理事,熱能機(jī)電儀學(xué)科組組長,國家學(xué)位委員會交通運(yùn)輸學(xué)科評議組召集人,中國鐵道重載委員會副主任,鐵道學(xué)報編委會主任,國際車輛動力學(xué)會(IAVSD)第三屆學(xué)術(shù)委員會主席,四川省科技顧問團(tuán)成員,四川省鐵道學(xué)會理事長,成都市科協(xié)主席等職。
沈志云 - 成就
“沈氏理論”開創(chuàng)機(jī)車車輛動力學(xué)新篇章
在機(jī)車車輛動力學(xué)領(lǐng)域,車輪與鋼軌的接觸,是列車與路軌間唯一的相互作用,車輪在滾動時,還有微小的滑動,稱之為蠕滑。輪軌蠕滑是一個非常復(fù)雜的物理現(xiàn)象,如何定量地確定其力學(xué)特性,一直是鐵道車輛動力學(xué)中的難題。為了攻克世界學(xué)術(shù)前沿的這一難題,沈志云1982年作為訪美學(xué)者,在美國麻省理工學(xué)院夜以繼日地進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。一年多的時間里,他涉獵了8門研究生課程,完成了兩項科研課題。他進(jìn)一步深入研究了卡爾克(Kalker)的輪軌蠕滑理論,在沃爾妙倫-約翰遜方法的基礎(chǔ)上考慮自旋蠕滑,定義蠕滑因子和自旋比例系數(shù),分別研究在不同自旋蠕滑的基礎(chǔ)上各種蠕滑力模型的比較,得出了新的非線性蠕滑力(適用于車輛動力學(xué)計算的)簡化方法。他根據(jù)這一理論寫成的論文,在1983年第八屆國際車輛系統(tǒng)動力學(xué)年會上宣讀后,被國際輪軌蠕滑理論權(quán)威德國卡爾克(Kalker)教授認(rèn)定“是鐵道車輛動力學(xué)中能夠采用的最好的非線性蠕滑力模型”,是“鐵道車輛系統(tǒng)動態(tài)仿真最適用的方法”,是“1983年世界蠕滑理論新發(fā)展的標(biāo)志”,并將其歸納為三維彈性體滾動接觸力學(xué)的四大理論之一。從此以后,這一方法被各國專家稱為“沈氏理論”而廣泛應(yīng)用。
研制迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架 首創(chuàng)輪軌無緣磨損新紀(jì)錄
發(fā)展重載運(yùn)輸,興建高速鐵路,是中國鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的兩大關(guān)鍵任務(wù),也是實現(xiàn)跨世紀(jì)戰(zhàn)略目標(biāo)的客觀要求。重載運(yùn)輸需要加大每輛車的載重,即轉(zhuǎn)向架的軸重,軸重增加又會加劇輪與軌之間的動力作用,加速磨耗。按照傳統(tǒng)的技術(shù)觀點,解決重載與高速的問題,必須花費(fèi)巨大的投資,對現(xiàn)有的線路和車輛進(jìn)行大規(guī)模的改造和更新。為了多、快、好、省地發(fā)展重載高速鐵路技術(shù),沈志云根據(jù)多年從事車輛系統(tǒng)動力學(xué)研究成果,與西南交通大學(xué)機(jī)車車輛研究所的科技人員一起,提出一個嶄新的觀點:“以大運(yùn)量、高效能、低輪軌動力作用,作為中國鐵路發(fā)展的主要特色”。為此,沈教授把“降低輪軌間的動力作用,減少磨耗,提高穩(wěn)定性,確保行車安全,延長輪軌壽命”作為目標(biāo),組織研究攻關(guān)。他們從行車控制的關(guān)鍵部位開始,首創(chuàng)了“迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架”。對常規(guī)轉(zhuǎn)向架,改善了車輛在曲線通過的性能,就會降低直線上蛇行運(yùn)動的穩(wěn)定性,從而要靠降低臨界速度達(dá)到改善曲線通過性能的目的。沈教授研制的“迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架”采取了在車和輪對之間加裝聯(lián)動裝置,強(qiáng)迫車輪導(dǎo)向,當(dāng)車輛經(jīng)過曲線時靠聯(lián)動裝置的作用,使輪對處于線路曲線半徑位置,避免輪緣貼靠鋼軌,從而將輪緣磨耗減少到接近于零,從根本上解決嚴(yán)重困擾鐵路的輪軌磨損問題。使用這種轉(zhuǎn)向架裝置,可以大大改善列車曲線通過性能,同時還把直線通過的臨界速度提高了10%。這種迫導(dǎo)向貨車轉(zhuǎn)向架,于1987年在云南米軌線路上正式投入運(yùn)行,在3年后驗證,使用這一迫導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的輪緣實際磨損量僅為1毫米。而原來未使用這種轉(zhuǎn)向架時,一年的磨損量就達(dá)到7~8毫米。從輪軌關(guān)系角度解決既可重載、又可提速的這一成果,引起了國內(nèi)外專家極大的興趣。1989年9月,在鐵道部組織的鑒定會上,專家們對此給予了極高的評價,一致認(rèn)為這是國內(nèi)首創(chuàng),達(dá)到世界先進(jìn)水平。這種裝置在中國鐵路廣泛推廣應(yīng)用后,將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
沈志云 - 工作履歷
1961-1965年 唐山鐵道學(xué)院講師。
1966-1986年 西南交通大學(xué)基礎(chǔ)課部副主任、副教授、應(yīng)用力學(xué)所所長。
1986-1992年 西南交通大學(xué)教授、機(jī)械二系副主任、機(jī)車車輛研究所所長。
1992年以后 西南交通大學(xué)牽引動力實驗室主任。
沈志云 - 主要論著
1 沈志云,盧孝棣,方景揚(yáng),詹斐生.兩軸轉(zhuǎn)向架式機(jī)車橫向振動的振型分析及參數(shù)研究.中國鐵道科學(xué),1982,3(1)
2 沈志云.低動力作用貨車轉(zhuǎn)向架動力性能的研究.西南交通大學(xué)學(xué)報,1991(1)
3 沈志云.論修建京滬高速鐵路勢在必行.科技導(dǎo)報,1996(8)
4 沈志云.高速鐵路建設(shè)必須“九五”起步.上海交通運(yùn)輸,1996(4)
5 沈志云.關(guān)于高速鐵路及高速列車的研究.振動、測試與診斷,1998(1)
6 沈志云主編.交通運(yùn)輸工程學(xué).北京:人民交通出版社,1999.
7 沈志云主編.磁懸浮高速列車和輪軌高速列車的技術(shù)比較和分析.中國工程院咨詢報告,1999.
沈志云 - 參考資料
[1] 中國數(shù)字科技館 http://www.cdstm.cn/zhuanlue/persondetails.jsp?personid=168344