［科技日报］“明星”技术驱动生活变革

发布时间：2024-11-23 13:20

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　　国计民生的改善，无不与科技紧密相关。今年的国家科技进步奖获奖成果，有的涉及一些国家战略性新型产业，有的解决了经济发展中急迫的重点难点问题，有的突破了行业中的关键共性技术。下面我们为您解读一些已经产生巨大效益的“明星”奖项。从这些已经产业化的新技术中，我们可以看出近年来创新驱动经济的卓越成效。

　　妙法控制振动

　　地铁悄然而过

　　地铁出行，不仅快捷，而且不怕拥堵，是中国城市交通正在大力发展的热点。但住在地铁沿线的居民，却很担心被地铁噪音和振动影响。

　　而华东交通大学的研究人员近年来对地铁噪声和振动的研究，最大程度地帮助中国地铁实现“声音环保”。这项成果荣获本届科技进步奖二等奖。

　　“地铁给周边造成的噪音，达到85分贝以上很普通。”华东交通大学校长雷晓燕教授说。他和同事开始探索如何降低这类噪音的时候，国内外还没有类似的研究。

　　“我们首先探索建立一个合适的数学模型。”雷晓燕介绍说，看起来简单的轨道振动，实际上是列车、轨道、路基、地面和附近建筑物共同参与的力学过程。这个过程是随机、非线性和多系统耦合的，涉及到大量复杂计算。

　　因此研究人员首先要建立一个车—轨—路—地—建筑的集成系统模型。他们在算法上创新，使用大型计算机，采用一种叫做有限元的计算方式（就是把大物体分成极多小块），在大量数据推算后，研究出可以计算系统振动的公式。

　　他们的另一项工作，是在几年间在许多地点观测，收集了轨道系统的海量样本数据。

　　根据这些，他们就能够给出一个预测平台，可以预知一个地铁系统的振动情况，并且给出相应的措施，预防过大的振动以及噪声。

　　一系列减震工具被研发出来，比如垫在轨道下的钢制弹簧、液压阻尼设备、新式钢轨等等。

　　地铁系统优先选用产生噪声与振动小的车辆，选用孔隙大、吸音效果好的路面结构。设置各种形式的声屏障。建筑物上也要加装隔声窗。地铁还可以通过合理深埋来躲避敏感目标，必要时设置隔振沟、隔振墙。

　　近几年来，北京和上海等大城市新建的地铁都使用这套办法来减少噪声和振动。古建筑比如北京雍和宫，振动敏感地区比如北京大学精密仪器楼，都用这套系统来避免风险。

　　由于这一创新发明，据研究人员介绍，这几年全国节省下来的处理、搬迁费用达到64亿元。不仅如此，研究人员参与制定的地铁噪声与振动控制规范，也已经在许多城市实施。

（节选自《“明星”技术驱动生活变革》，科技日报2012年2月15日第12版）

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