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嘉兴在线新闻网     2017-10-19 09:36:28     手机看新闻    我要投稿     飞信报料有奖
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图片由受访者提供

  2008年春天的一天,兆文忠教授的学生李向伟为他提供了一个重要信息:他在网上发现了一位美籍华人科学家——董平沙教授在美国发明了一个通用的计算方法:结构应力法,且该方法于2007年被写进美国标准。兆文忠马上意识到:自己期盼已久的答案可能就在那里!当时,董平沙被美国时代杂志评价为:“他将一个揣测的游戏,变成了一个可以明确证明的科学。”在网上查阅了董平沙的个人简历及他所发明的那个新方法简介之后,2008年5月,兆文忠用英文给远在大洋彼岸、素未相识的董平沙发去了电子邮件——这一有心之举,为中国高铁事业的突飞猛进,打开了一道全新的门户。

  …人物名片…

  1944年12月生,满族。

  1967年毕业于东北工学院(现东北大学)机械系。毕业后在甘肃白银有色金属公司工作12年。

  1980年考取大连交通大学(时为大连铁道学院)工程力学专业硕士研究生。

  1982年留校任教。

  1998年成为博士导师。

  他用对学术的“尊崇” 将“海外知己”拉回国

  邮件中,兆文忠只谈了两个问题:对国际上一些标准局限性的个人看法;国内轨道车辆焊接结构抗疲劳设计领域普遍存在的问题及对新方法的渴望。邮件很快得到了回复。

  后来董平沙回忆起读到兆文忠的第一封电子邮件:“这个人是一个明白人,因为他所困惑的,恰是我多年以前的困惑!”

  从此,两人开始了邮件往来,话题愈发投机,距离越拉越近。2009年2月,董平沙发出邀请函,邀请兆文忠等人到美国当面交流。临行前,兆文忠数日都工作到深夜,仔细阅读董平沙的核心论文,基本摸清了董氏结构应力法的来龙去脉。“学术上的成功对接才是将来持久成功合作的坚实基础。”

  到了美国,在离开机场的路上,兆文忠便开始向董平沙请教学术上的一些疑惑。随后几天,从学术细节上的探讨,到如何将董氏结构应力法用于中国轨道车辆制造行业,两人谈得非常投机。这促成了2009年5月董平沙时隔多年后的中国行——他面向全国焊接界,在大连交通大学做了为期5天的学术讲座,其研究成果令国内与会者耳目一新。

  两人开始了实质性合作:包括联合培养博士、博士后、派访问学者以及如何以大项目为载体将董氏理论应用于包括高速动车组在内的轨道车辆焊接结构疲劳失效的治理。期间,基于董氏理论,一个看来很棘手的某个焊接结构的疲劳隐患被彻底根除!为了严格证明兆文忠提出的改进方案切实可靠,在疲劳实验过程中他们人为地将疲劳载荷放大了1.5倍,实验结果仍然非常理想!

  改进方案被铁道部正式批准以后,近千个焊接构件上的疲劳隐患得以去除,且改造成本很低。关于这件事,后来工厂里有人给出了这样的评价:“这是一个可以写进教科书里的经典案例。”

  “五加二、白加黑” 我们比外国人更努力

  故事说来简单,殊不知兆文忠及他的科研团队付出了多大的辛苦。为了将这个方法引进国内,他们主动将董平沙的最新理论消化以后以科普的形式,到工厂巡讲。中车公司更委托兆文忠及其团队将该方法整理为公司级的设计规范。此外,兆文忠、他的博士生、博士后学生李向伟和董平沙三人还合作撰写了专著:《焊接结构抗疲劳设计——理论与方法》。该专著今年5月正式出版发行。专著中纳入了董平沙近年来的最新研究成果,也纳入了兆文忠对其某些成果的再创新。在记者采访之前,兆文忠申请的一项发明专利《复杂焊接结构随机振动疲劳寿命预测方法》也刚好获得正式批准。

  几十年来,兆文忠为国家主要轨道车辆制造工厂解决了许多技术难题,其中涉及到世界上载重吨位最大的450吨落下孔货车、我国载重吨位最大的450吨钳夹货车、我国第一次出口到澳大利亚的轴重40吨的重载单元列车及我国第一列不锈钢点焊车、第一列重量最轻的常导中低速磁悬浮车……在国家高铁引进、消化、吸收、再创新的过程中,时速200公里至300公里的高速动车组上,无不凝结着兆文忠及其团队的汗水。每当有外国人怀疑中国高铁的研发速度时,兆文忠便会幽默地反驳:“我们中国人搞高铁,是"五加二、白加黑",外国人有这个么?”

  每一次坐上火车 都能找到“成就感”

  兆文忠是乐观、向上的人,没有博导架子。很多人都爱提及他两次公派留学美国的经历,然而,兆文忠却从不后悔自己的选择:“那不是我的家。” 他告诉他的学生:“每次出差坐火车的路上,望到那些在线路上跑来跑去的车辆,心情总是很好,因为我看到了它们身上似乎有我的那么一点点贡献在里面,难道这不好吗?” 在他的教学过程中,除了给本科生、研究生、博士生上课之外,多少年来他还一直乐于为学生做形式多样的学术讲座。每一次讲座,他都会告诉大家:“敬畏理论要源于内心的感悟。”“设法将知识转化为解决问题的能力,这才是学习的内涵。”每次讲座以后,他总是对学生公开他的电子邮箱地址、办公室房间号、电话号甚至手机号,与学生交流的大门始终敞开。为了给学生们修改论文,忙碌至深夜对他来说是常事,有时甚至到国内外开会都要带着学生的论文,抽空修改。

  如今,大连交通大学的一个科研团队正在潜心研究“载荷反求”——高铁走出国门,需要这项技术,而将载荷反求技术与董氏理论无缝对接,将又是一次高水平的技术创新。谋划这一创新的人,还是那个不知疲倦、已年过七旬的兆文忠。

  记者曲宏波

  列车焊接接头

  暗藏多大隐患?

  疲劳失效问题一直是承受动态载荷的任何一类轨道车辆产品设计与制造过程中的最大难点之一。1998年6月3日,德国ICE高速列车致101人死、88人伤的严重事故就是疲劳失效所致。焊接结构的优点,让轨道车辆产品离不开它。而焊接结构也是一把双刃剑,其抗疲劳能力远低于母材。如果重要承载焊接接头上的一条小焊缝疲劳开裂,便可能导致大批量的维修或更换,带来严重的经济损失,甚至还可能像德国ICE那样危害到人们的生命安全。

  73岁的大连交通大学的兆文忠教授,对此深有感触:“疲劳隐患就藏在焊接接头的细节之中,然而如何提前可靠识别并有效去除,不是一件容易事。”

  随着我国铁路六次提速,车辆焊接结构的轻量化成必然,在这个进程中,疲劳失效问题如影相随。潜心研究该问题多年的兆文忠教授,带领他的科研团队收集了大量的国外相关标准,其中包括英国标准、国际焊接学会标准,他将这些标准亲自译成中文挂到工厂网站上,同时为了澄清理论上的认识误区,他又亲自编写讲义,带领他的团队奔走于长城内外、大江南北,逐个工厂带头宣讲。 然而,由于各种原因,所有这些努力并没有让问题得到根本性的解决。2005年11月底,已服役多年的某型号客车转向架焊接构架上一条焊缝突然疲劳开裂!此时,春运将至,如果这个隐患不能迅速可靠去除,该型号客车将不能服务于国家的春运。关键时刻,担子落到了兆文忠肩上。他凭借多年的研究沉淀,夜以继日地工作,终于找到了一个简单然而却非常有效的改进方案。当看到手里的疲劳寿命评估报告与试验数据极度吻合之际,他才如释重负,离开青岛试验台回到了大连家里。这件事的结束让兆文忠发现:各种国际标准有好用的一面,同时还有不好用的一面,因为它们提供的来自于实验室的数据是有限的,假如一个工程结构的焊接接头不能在这些标准里“对号入座”,那么该怎么办?

  记者曲宏波


来源:嘉兴在线—嘉兴日报    作者:摄影 记者 冯玉坤    编辑:李源    责任编辑:胡金波
 
 
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