“翟模型”助力中國高鐵提速

高速鐵路最高運營速度到底多少合適？這是世人普遍關心的問題，中國科學家正在給出答案。

“設計時速400公里，曲線參數可行。”7月20日，在西南交通大學牽引動力國家重點實驗室內，中國科學院院士、美國國家工程院外籍院士、西南交通大學首席教授翟婉明正帶領團隊，用“翟模型”對時速400公里線路設計參數進行仿真驗算。

“翟模型”，是翟婉明首創的“車輛—軌道耦合動力學”全新理論體系。其核心模型“車—軌耦合”，已成為國內外軌道交通動力學研究的基本方法，也是中國高鐵速度不斷提升的重要理論支撐。1990年夏，年僅27歲的西南交通大學在讀博士生翟婉明，首創一種快速顯式數值積分方法，用以求解復雜大系統動力學問題，并成功解決了長大重載列車縱向動力學快速模擬問題。這一方法，后來被國際同行譽為“翟方法”。在鐵路工程領域，車輛、軌道一直是兩個獨立的研究系統，分屬經典的車輛動力學、軌道動力學理論體系。然而，這兩個理論都難以解決攻關中的問題。

“車輛在軌道上行駛，二者相互影響、相互耦合，構成了一個相互依存的動力學系統。”經反復思索，翟婉明靈光乍現，可否將“車—軌”耦合起來，構建統一模型？

石破天驚的想法，猶如投進湖中的石子，激起層層漣漪。

在吸納車輛、軌道動力學成果基礎上，翟婉明創建了“車—軌”統一模型。由此產生的龐大規模動力學計算難題，又恰好被“翟方法”解決了。隨后的調試程序給了翟婉明當頭一棒——因為計算結果與實際不符，仿真計算中，在軌道上行駛的車輛，竟然飛離了軌道。

震驚之余，翟婉明沒有泄氣。他反復思考，確信研究方向正確。看來，是計算程序出了錯。逐一排查成千上萬條編程語句，20多天后的一個深夜，翟婉明終于找到編程語句中的一個參數錯誤。

1992年，“翟模型”破繭而出，為減輕重載列車與線路相互作用研究提供了理論方法，保證了國家重點科技攻關項目的順利完成。為采集一座特大橋上的高速行車動力學性能指標，他帶著測試團隊，在現場一待就是35天。京津城際鐵路、京滬高鐵、成渝鐵路、大秦重載鐵路……通過現場調研與反復試驗，“翟模型”不斷得到豐富和完善，推動中國鐵路技術逐步攻克高速行車振動難題、走向世界前沿。

（摘自《科技日報》）