第二看台

    当你乘坐着高铁，体验着一日千里的便捷，赞叹中国速度时，可曾想过，地上跑的高铁跟天上飞的飞机有着一段割不断的情谊？

    “我们与高铁研制单位进行了多次紧密合作。”中国飞机强度研究所金属强度研究室主任董登科研究员在接受科技日报记者采访时表示，中国飞机强度研究所（以下简称强度所）作为我国航空工业唯一的飞机强度研究中心与地面强度试验验证基地，40年来长期致力于军、民用飞机结构强度技术研究，为军队和国防建设提供相关技术支撑。那么，强度所又是如何结缘高铁的？

    铝合金“牵线搭桥”，为合作奠定基础

    “高铁设计师为了实现车体‘轻量化’，大范围采用铝合金材料，新材料在车体上应用亟须进行疲劳性能评估。而强度所跟铝合金材料早就是‘老熟人’了。”董登科告诉记者，强度所主要开展飞机结构强度技术的仿真模拟、分析设计实验以及鉴定验证等相关课题的研究，而飞机机体有大量的铝合金结构件，强度所此前在铝合金材料上积累了丰富的疲劳强度分析与验证技术，创建了全寿命范围概率疲劳分析方法，该方法也成功应用于ARJ21等型号飞机结构的设计与分析中。

    2006年，原南车四方机车车辆股份有限公司与强度所签订了“铝合金A6N01S-T5薄壁型材丛林系列疲劳强度实验”。强度所金属强度团队基于航空材料的疲劳评定方法，分析评估该铝合金薄壁型材的疲劳性能堪称“轻车熟路”，为高铁车体材料的疲劳性能评定提供了准确的实验数据。“航空强度技术在高铁上的首次应用给高铁工程师们留下了深刻的印象，为下一次合作奠定了基础。”董登科表示。

    董登科指出，高铁车体结构与飞机结构的诸多相似性，正好让强度所的整体结构疲劳评估验证技术在高铁车体结构的疲劳问题上焕发了新的活力。

    继2006年的首次合作之后，强度所金属强度研究室分别于2008年和2010年相继承担了“时速200公里铁路动车车体气载疲劳实验”和“新一代380公里铁路动车组用铝合金型材评价用气密实验”，有效解决了车体整体结构的疲劳敏感性问题，为护航中国高铁交了一份满意的答卷。

    吸能装置捍卫生命安全，边界模拟保障精确数据

    2017年，强度所与中车唐山机车车辆有限公司达成了一项合作——吸能装置静强度加载实验。

    “吸能装置可用于吸收碰撞产生的巨大能量，是高铁在出现撞击等事故时的一张‘护身符’，就像汽车的保险杠一样发挥着重要的作用。”董登科介绍，高铁中的吸能装置静强度加载实验对边界条件的准确模拟具有很高的要求。

    “我们目前在不同型号飞机结构完整性评估方面积累的重要技术，例如机翼盒段的复杂边界模拟技术、机身等直段的一体化自平衡设计技术，都恰到好处地在高铁车体实验中得到应用，取得了不错的效果。”董登科表示，航空强度应用领域的扩展延伸体现了强度技术的新价值，是对航空强度人的肯定和鼓励，更为其相关研究增加了很多启发。

    “我们瞄准未来400公里时速的高铁对隔音减振承载结构和车厢仪表减振器的新要求，成立专门团队，首先研制出适合400公里和高寒高速铁路列车的高铁车厢仪表减振器，目前已经做出样品，即将安装在标准动车车厢上进行测试。”强度所所长王彬文如是说。

    董登科告诉记者，强度所在多年飞机型号验证任务中，突破了大型飞机长寿命/高可靠性要求的耐久性/损伤容限技术、结构冲击动力学技术和全机虚拟实验技术等多项关键技术，为多个飞机型号的研制提供了技术支撑，这些先进的航空强度技术不仅能够继续为祖国航空事业、国防事业贡献力量，同时也为强度所在军民融合道路上的发展找到了契合点。