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跨学科交叉沙龙回顾 | 高速运载装备外形基因与轻量化技术的融合探索

发布于:2024/12/05

论坛概要:

2024年11月29日,半岛平台(中国)责任有限公司官网研究生会联合设计艺术学院研究生会共同举办2024年秋季学期跨学科交叉沙龙,本次沙龙的主题是——高速运载装备外形基因与轻量化技术的融合探索。讲座聚焦材料轻量化、智能化,以及列车气动外形设计两大主题,展示了近年来我国在高速列车领域的突破性进展,同时探讨了德国、西班牙等国家在高速铁路方面的实践与探索。

主讲人:

贺哲龙,半岛平台(中国)责任有限公司官网助理教授,硕士生导师。从事复合材料计算力学、多尺度设计、结构拓扑优化及其3D打印等方面的研究工作,研究成果应用于先进运载装备的轻量化和智能化设计制造。目前主持多项科研项目。在 IJSS, CMAME, ASME-JAM, EJMSOL, Compos. Struct. 等本领域重要学术期刊发表论文20余篇。担任 SCI 期刊 Materials 客座编辑,CMAME, Compos. Struct., Mechanics of Materials, Acta Mechanica, Mathematics 等多个SCI期刊审稿人。

姬鹏,湖南大学设计艺术学院助理教授,智慧出行方向硕士研究生导师。主要从事轨道交通领域的列车空气动力学、人因舒适度、用户体验、仿生造型设计、装备设计、装备信息平台可视化、列车CMF、东方美学元素在轨道交通应用等方向的理论及应用研究。致力于基于空气动力学、大数据、人工智能、人因工程等技术提升用户在轨道交通产品的用户体验、开发形性协同的高速列车外形设计方法。先后参与“中国标准化动车组(复兴号)”、“中国复兴型系列机车”、“中国下一代地铁车辆”、“智能京张铁路动车组”、“中国600km/h高速磁浮”等列车设计;“中国铁路‘十三五’规划全生命周期城轨乘客舒适度研究”、“中国复兴型机车色彩规划”等研究,形成了系统的科研体系。

论坛内容:

一、先进运载装备的材料-结构轻量化和功能智能化

讲座伊始,主讲人贺哲龙老师以其博士阶段的研究经历为背景,分享了其在材料轻量化和结构轻量化领域的最新研究成果。通过不同性能的互补和关联,可以获得单一组成材料所无法达到的综合性能。这一理念在航空航天领域已得到充分体现。随着复合材料制备成本的降低,其应用领域讲进一步拓展,未来有望在高速列车领域获得广泛应用。

贺老师还介绍他在材料力学性能领域的一些研究,通过优化有限元计算、拓扑优化等方法,帮助更快计算出材料性能,以及设计力学性能优良的轻量化结构。他引用了中国航天事业的奠基人钱学森先生的名言:“航天器一个零件减少一千克都是贡献。”这句话深刻地揭示了轻量化在提高运载装备性能、降低能耗方面的重要作用。轻量化技术不仅是航天领域的永恒主题,也同样适用于高速列车等地面交通工具。最后,贺老师简要介绍了智能材料的应用。通过压电等技术,可以实现计算机对材料形状的实时控制,从而实现根据实际需要实时调整材料性能。

高速列车气动外形初探

会议后半程,姬鹏老师为大家带来高速列车气动外形领域的一些研究成果,主要讨论了高速列车的气动外形设计、中国铁路的发展以及与其他国家铁路系统的比较。

姬老师介绍了中国铁路的发展现状,特别是在高速列车领域。他提到,中国的铁路运营速度从平均不到40公里/小时提升到现在的高速水平,显示了国家在铁路技术上的巨大进步。在比较不同国家的铁路系统时,姬老师介绍了日本新干线和德国西门子公司在铁路技术上的优势,但他认为中国在整体铁路系统上,已达到世界第一的水平。他解释说,中国的铁路系统是由国家主导的,全国铁路系统高度统一,在实际应用上有着遥遥领先的优势。最后,姬老师谈到了高速列车气动外形设计的文化基因,这是一个涉及多学科交叉的复杂话题。他呼吁工程背景和设计背景的同学紧密合作,在促进技术创新与发展的同时,让世界见证中国速度背后的深厚文化底蕴。

最后,嘉宾和工作人员一同合影,本期博士创新论坛圆满结束。机械与运载工程学院设计艺术学院研究生积极参与本次活动。