2019 年騰訊「科學探索獎」公布,獲獎的 50 位中國青年科學家有哪些貢獻?

圖片:Chokniti Khongchum / CC0 Homura,不異者的永恒輪回

這篇回覆力求簡要地普及一下在交通建築範疇獲獎的幾位科研工作者的一些有趣的工作。(ps:如欲獲悉更深切周全的科研當作果建議移步知網或國外論文數據庫)

小目次:(1) 鄧自剛傳授:高溫超導磁懸浮手藝;(2)陸新征傳授:巴黎聖母院的防火研究。

(1) 鄧自剛傳授:高溫超導磁懸浮手藝

鄧自剛傳授任職於西南交通大學的牽哄動力國度重點嚐試室,從事的研究偏向為軌道交通手藝的前沿範疇:高溫超導磁懸浮手藝。

emm…借由鄧傳授頒發的綜述類論文《高溫超導磁懸浮車研究進展》[1],在此回首一下磁懸浮手藝的成長過程。

在磁懸浮手藝之前,高鐵列車提速的手藝瓶頸在於列車車輪與鋼軌之間的粘著感化及其摩擦損耗問題,是以400km的平安運行時速已經接近高速列車的極限。實際中再考慮運營方麵的身分,高速列車的時速凡是不跨越350km。

磁懸浮手藝則操縱電磁力來實現列車與軌道之間的無接觸,列車運行的牽哄動力同樣由壯大的電磁力供給。這就避開了高鐵手藝麵對的輪軌問題,於是速度更快的列車具備了理論上的可行性。

(低溫)超導磁懸浮手藝中,列車與軌道之間無接觸的實現,則是經由過程安裝在列車車輪旁邊的小型超導磁體供給壯大的排斥力,從而使列車懸浮於軌道之上。今朝磁懸浮列車的時速記實是由運用了低溫超導磁懸浮手藝的日本L0型磁懸浮列車在2015年達到的603公裏/小時。不問可知,這種手藝需要讓低溫超導磁體維持在液氦溫區(4.2K)的工作情況中,是以會使列車係統的設計加倍複雜,並帶來昂揚的運行當作本。

高溫超導磁懸浮手藝則是將高溫超導磁體投入到磁懸浮手藝的應用中。西南交通大學的高溫超導磁懸浮手藝采用了臨界溫度達93K的釔鋇銅氧YBaCuO作為超導體,於2000年研製當作功了宿世界首輛載人高溫超導磁懸浮嚐試車“宿世紀號”,驗證了高溫超導磁懸浮車在工程上的可行性。

隨後,西南交通大學將高溫超導磁懸浮與真空管道概念相連係,於2014年研製當作功了新一代的真空管道&高溫超導磁懸浮環形試驗線。

PS:我小我作為一枚鐵路範疇的研究生,曾受邀在這條試驗線上體驗了一下高溫超導磁懸浮手藝。設計理念上,管道內部可以維持氣壓接近於真空以削減列車高速運行時所受的風阻。

以鄧自剛傳授為代表的西南交通大學的學者們,在磁懸浮列車運行機製理論(例如磁懸浮列車活動學和動力學等)、列車設計理論(例如列車軸承、轉標的目的架等構件的設計)、試驗研究(例如上述的試驗線)等研究中堆集了大量的科研當作果,他們在高溫超導磁懸浮範疇作出的研究進獻是不問可知的。鄧自剛傳授在該範疇內頒發SCI學術論文110餘篇,可謂碩果累累,此次獲獎實至名歸。


(2)陸新征傳授:巴黎聖母院的防火研究

陸新征傳授任職於清華大學土木匠程係防災減災工程研究所,從事的研究偏向為建築/橋梁布局的防災減災(例如地動、火警、車輛撞擊等)研究。

陸新征傳授簽名的論文中,有一篇堪稱完美連係時事的科研論文:《巴黎聖母院火警舒展過程初步模擬與防火革新建議》[2]。

這篇論文按照巴黎聖母院的建築布局和災情,經由過程成立計較流體力學CFD模子,再現了巴黎聖母院火警舒展的全過程;隨後借鑒中國古建馬頭牆的建築手藝,提出了屋頂防火隔離革新的建議;最後成立了多種隔離方案下的CFD模子,對比闡發了巴黎聖母院重建後的防火辦法。

巴黎聖母院的布局本家兒體為由不成燃材料建造的砌體拱布局,屋頂則采用了可燃的木布局。火警變亂發生於法國本地時候2019年4月15日下戰書6時,而火警的舒展區域本家兒要在於木布局的屋頂。

按照相關的災情公開資料,火警全過程分為3個階段:尖塔底部起頭起火、火勢舒展至塔尖、火勢舒展到整個板屋頂。

承載尖塔的布局在火警中被銷毀,導致尖塔坍塌並帶來二次災難。

為了從建築布局上阻斷火警的舒展,文中建議在巴黎聖母院的重建革新設計中考慮徽派建築的馬頭牆……(ps:那麼巴黎聖母院要不要考慮一下更名徽州聖母院?)

除此之外,這篇論文還成立了多種防火牆方案的CFD模子,不雅測增設防火牆後對火勢隔絕距離的結果,從而評估各類防火牆方案在巴黎聖母院火警減災中的感化,並給出切實可行的減災辦法建議。

我小我第一次看到這篇論文的梗概是在某科研標的目的公家號的推奉上,對於這麼一篇思緒清奇而酷炫的科研論文,不學無術的我隻能默默獻上膝蓋。

參考內容:

[1]鄧自剛,李海濤.高溫超導磁懸浮車研究進展[J].中國材料進展,2017,36(05):329-334+351.

[2]許鎮,魏煒,楊哲飆,陸新征.巴黎聖母院火警舒展過程初步模擬與防火革新建議[J].城市與減災,2019(04):6-10.

  • 發表於 2019-09-25 21:42
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