衛(wèi)婷婷

列車碰撞事故造成的重大人員傷亡讓人觸目驚心。2011年7月23日，甬溫線動車發(fā)生嚴重列車追尾事故。事故發(fā)生后，黨中央、國務院高度重視，各級各界積極投入事故救援。這次事故的影響無疑是沉重而深遠的，它給我國軌道交通事業(yè)發(fā)展敲響了一記警鐘，加速推動了我國列車安全防護相關研究進程，并逐漸形成了“以人為本”的發(fā)展準則。

目前，英、德、美等國及我國均已將列車耐撞性要求納入相關標準?？茖W再現(xiàn)列車碰撞沖擊響應、真實評估列車碰撞安全性能成為世界各國共同關注的焦點問題，也是提升我國軌道交通裝備制造業(yè)國際競爭力亟待解決的難題之一。在此研究領域深造、探索近十年，中南大學交通運輸工程學院、軌道交通安全教育部重點實驗室講師陽程星收獲頗豐。

2022年，時年31歲的他成功入選中國科協(xié)（鐵道學會）“青年人才托舉工程”，成為中南大學交通運輸工程學院極少數(shù)獲此殊榮的青年學者?！拔矣X得這既是對我過往研究工作的認可，也是對我未來發(fā)展的鞭策。我應該牢牢把握這段科研的‘黃金時間，保持旺盛的精力、充沛的體能，激發(fā)內(nèi)在的創(chuàng)新活力，打破條條框框的束縛，敏銳捕捉外部變化，積極接受探索新事物，在‘青托工程的支持下做出更具創(chuàng)造性的成果?！边@是陽程星最真切的心理感受，也是他繼續(xù)從事列車結(jié)構(gòu)輕量化與安全防護設計領域研究的底氣和信心來源。

知識為立世之根

2005年，一名臉色黝黑、身材瘦弱的年輕人走進了大眾的視線，也走進了彼時還在念初中的陽程星生命中。這名年輕人叫洪戰(zhàn)輝，他帶著妹妹上大學的事跡感動全中國的同時，也讓同樣出身于鄉(xiāng)村的陽程星看到了奮斗的力量，且第一次知道了中南大學這樣一所高校。從此，他有了前進的方向?！半m然義務教育在現(xiàn)在已經(jīng)非常普及，但當時在我的家鄉(xiāng)——湖南郴州安仁縣，教育資源和質(zhì)量還相對落后。不過我很幸運，家里長輩都篤信‘知識為人立世之根的教育理念，所以即使家里一度在貧困線上掙扎，但依然竭力供我念書?！币舱蛉绱?，陽程星比許多同齡人更加深諳腳踏實地、不忘初心的道理。不過，那時的陽程星還完全想不到，自己未來會深陷在對列車研究的熱愛之中。

在陽程星曾經(jīng)的人生規(guī)劃中，中南大學湘雅醫(yī)學院是志愿首選，但高考場上的偶然失利將他兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)地帶入了交通運輸工程學院。他并不感到氣餒，反而更加刻苦、踏實，“因為那是我不了解的領域，當然就要花費更多的工夫來學習”。也正是因為他的篤學與奮行，在行業(yè)內(nèi)大部分學子都選擇將精力放在研究如何大幅提升列車運行速度時，他已經(jīng)默默開始在如何確保列車運行安全的問題上不斷深潛。2017年，他甚至走出國門，遠赴英國曼徹斯特大學開啟嶄新的人生旅程?！捌鋵嵆鰢顣囊?guī)劃我很早就有，本科期間，在導師的帶領下，我相繼參與了武漢地鐵隧道壓力測試、蘭新高鐵大風環(huán)境試驗等項目，這些寶貴的實踐經(jīng)歷為我積累下了許多有益經(jīng)驗，但知識上的短板也同時暴露出來，所以我堅信應該開闊眼界，在基礎理論方面做更深入的探究才能走得更遠。大四畢業(yè)時，我在保研和出國之間選擇了前者，博士階段，我覺得這個計劃是時候該兌現(xiàn)了?！标柍绦钦f。

安全為運行之本

“保持獨立（Be?independent），是我旅居海外3年最大的收獲?！?020年博士畢業(yè)于曼徹斯特大學，陽程星如此概括這段“痛并快樂著”的學術經(jīng)歷。

雖然在碩士期間就已經(jīng)主持完成過中南大學研究生自主探索科研創(chuàng)新項目“地鐵頭車承載式吸能結(jié)構(gòu)多目標優(yōu)化”，也參與到了國家自然科學基金“高速列車碰撞小尺度等效模型相似機理及行為演化”及國家重點研發(fā)計劃任務“高速列車碰撞能量分配試驗評估技術”項目當中，但陽程星在遠赴異鄉(xiāng)前仍十分擔憂自己的求學進程?！肮プx博士跟念本科、碩士都不一樣，畢業(yè)進程是隨著研究進度而調(diào)整的，每年都要經(jīng)過報告、答辯來確保自己的博士資格，壓力挺大的?！钡珣c幸的是，他遇到了在精神和學術上均使他信服，并具有引領作用的良師益友，“我的幾位導師都有著古典主義的學術氣質(zhì)，非常沉得下心，在他們的影響下，我的焦慮隨著專業(yè)知識的積淀，慢慢就煙消云散了”。這段在學長學姐口中平均3.5～4.5年的博士攻讀過程，生生在陽程星的夜以繼日、銳意進取中被“壓縮”成了3年。

2021年正式歸國加入母校的陽程星，是帶著自主創(chuàng)新的科研成果回來的。多年來，他一直執(zhí)著地從事著列車輕量化與耐撞性設計研究，致力于不同尺度下材料結(jié)構(gòu)吸能一體化設計和表征等基礎理論的研究與工程技術應用，且將目光始終聚焦于軌道列車復雜服役環(huán)境下多孔材料和復合結(jié)構(gòu)的力學性能及其優(yōu)化設計。在輕質(zhì)點陣材料方面，陽程星原創(chuàng)性地提出了類墨魚骨點陣單胞、晶體拓撲點陣材料及三維梯度點陣材料等，揭示了其壓潰變形機制、能量吸收機理及Gibson-Ashby冪律；在增強復合結(jié)構(gòu)方面，他提出了泡沫填充Al/CFRP薄壁復合結(jié)構(gòu)、多層串聯(lián)Nomex.蜂窩復合結(jié)構(gòu)、聚酯纖維填充Nomex.蜂窩復合結(jié)構(gòu)等，分別揭示了其準靜態(tài)、動態(tài)壓潰性能及吸聲降噪性能影響因素和匹配機制；在列車碰撞防護吸能方面，他又開拓性地提出了結(jié)構(gòu)損傷評估方法和應變損傷識別網(wǎng)絡，提供了車輛壓潰區(qū)多級設計策略，并研發(fā)了一系列高效、穩(wěn)定、可控吸能裝置，構(gòu)建了城軌車輛碰撞仿真理論框架和高速列車1D/3D聯(lián)合仿真動力學模型，解決了列車碰撞能量協(xié)同匹配耗散難題。更值得一提的是，截至目前，他的相關研究成果已被成功應用于美國波士頓地鐵列車防撞柱、香港沙中線地鐵列車壓潰區(qū)結(jié)構(gòu)，以及復興號動車組的全尺寸碰撞實驗之中。“與傳統(tǒng)的無序泡沫材料相比，點陣材料因其規(guī)則的單胞排列而成為一種理想的填充方式?！标柍绦茄a充道。

這一思想理念，在陽程星回國后被成功遷移到國家重點研發(fā)計劃課題“碳陶制動盤功能一體化設計與緊固連接關鍵技術”之中，根據(jù)機械力、熱負荷和氣流場從制動盤到緊固件的傳遞機理，他提出了“力-熱-流”耦合作用下的碳陶盤體初始拓撲構(gòu)型。

“首先應該明確的是，制動部件是確保高速列車行車安全的關鍵。時速400km的高速列車純空氣制動時摩擦材料承受的制動能量密度會大于1400J/cm2，制動盤表面瞬間溫度通常會高達900℃?！边@就意味著，針對在復雜運營條件下時速400km及以下的高速列車，其制動盤/閘片的摩擦性能，即穩(wěn)定性、耐磨性、耐高溫性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及抗疲勞性等因素，都是動輒關乎成百上千名乘員切身安全的大事，也是陽程星為什么會花費無數(shù)日夜反復推敲、驗證碳陶制動盤優(yōu)化構(gòu)型的動力源泉。這一結(jié)構(gòu)不單解決了高速高能載制動散熱的技術瓶頸，也推動了輕量化材料在高速列車上的應用。

“現(xiàn)在正是中國高鐵防護安全性發(fā)展的高速成長期?！标柍绦钦Z氣堅定。自2008年8月1日，我國第一條高速鐵路——京津城際鐵路將中國高鐵時代的大門叩開，十數(shù)年間，在軌道交通無數(shù)相關研究工作者的協(xié)同努力下，我國高速列車幾乎已經(jīng)完成了從追求速度到追求“快、準、穩(wěn)”三位一體運行質(zhì)量的轉(zhuǎn)變?？v然其間經(jīng)歷過挫折與困難，但從2007年“和諧號”需通過技術引進、合作生產(chǎn)等形式結(jié)合并內(nèi)化德、日、法等國家的高速動車組技術，到10年后的2017年，中國標準、中國制造的新一代動車組“復興號”正式宣告中國高鐵告別混血時代，不難看出我國高鐵科技的長足進展——我們正在一步一步向著領跑世界的目標穩(wěn)穩(wěn)邁進。

因此，作為一名身處其列的研究工作者，陽程星表示將繼續(xù)承擔起青年科技工作者“敢擔當、勇向前”的職責與義務，繼續(xù)以飽滿的熱情向著自己的理想前行。隨著中南大學軌道交通現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院晉級為國家級產(chǎn)業(yè)學院，交通運輸工程被確定為國家“雙一流”學科，科研之外，陽程星的肩上必將再扛起一份“育才樹人”的重托，不過他始終干勁滿滿、甘之如飴。

“列車碰撞試驗難免爆發(fā)巨響。在生活中，這聲巨響是災難的開始，但在實驗室里，這卻是實現(xiàn)技術突破‘聽得見的希望。同時，作為一名教育從業(yè)者，我也希望聲聲‘巨響能引起更多同仁的注意，攜手并進，煥發(fā)這一學科的新活力?！标柍绦钦f。

（責編：關弋）