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陈辉教授科研团队学生代表赴德国参加InnoTrans 2016及TUB访问交流
作者:admin   日期:2016-09-30     点击数:1296  


陈辉教授科研团队学生代表杨晓益、陈勇、王梦超和何双于2016年9月18日至9月25日参加了InnoTrans 2016德国柏林轨道交通技术展览会,学习、了解了目前世界范围内先进的轨道交通成果及今后的主要发展方向;并对Technische Universität Berlin(柏林工业大学)、Freie Universität Berlin(柏林自由大学)和Humboldt-Universität zu Berlin(柏林洪堡大学)三所高校进行了访问交流,针对激光器及先进激光加工技术等进行了深入学习。

一、InnoTrans 2016(德国柏林轨道交通技术展览会)

2016年德国柏林国际轨道交通技术展览会(InnoTrans 2016)由德国柏林国际展览有限公司(Messe Berlin GmbH)主办。该展览会创办于1996年,每两年一届,本年度为第十届。展览分为轨道技术展区、交通技术设施建设展区、隧道建设展区、公共交通展区和车辆内饰展区等五大展区,为参展商的产品和技术提供了最佳的展示效果。展会现已成为全世界轨道交通行业规模最大,发展最快,专业观众最多的国际展览盛会。

在参展第一天,学生代表团有幸参加了InnoTrans 2016的开幕式以及Rail Leaders’ Summit(轨道交通领导者峰会)。本次展会的主题为The Future of Mobility(移动的未来),在开幕式峰会上,来自欧盟、德国的轨道交通管理者以及庞巴迪、阿朗斯通、西门子等全球轨道交通制造领导企业的CEO们针对该主题,与来自全世界50多个国家的高级别轨道交通代表们一起,围绕Innovation in the digital age: rail faces the challenges of the future(数字时代的创新:未来轨道交通面临的挑战)这一话题展开了多角度的交流对话。

但是轨道交通的发展也受到了一些现实问题的影响。虽然轨道车辆使用的是清洁的电力能源,但是目前电价的不断提高开始影响到了轨道交通的发展;同时,轨道交通的基础建设投入也是人们需要特别考虑的问题。

随后,学生代表团参加了当天在Speakers’ Corner举行的China Pavilion Day(2016柏林轨道展“中国馆日”)。中国城市轨道交通协会副秘书长安小芬在媒体会上表示:“十二五”期间,中国共完成了投资12289亿元,2015年全国城轨交通完成投资3683亿元。到2015年末,全国共26个城市开通城轨交通运营,运营线路总长度达3618公里,同比增长14%,全年累计完成客运量138亿人次,同比增加9.5%。2015年度新增运营线路长度445公里,同比增加14%。20个城市拥有两条以上城轨交通线路,逐步形成网络化运营格局。在本次展览会上可以看到,伴随着中国轨道交通的快速发展,中国企业、中国品牌、中国技术、中国产品也愈加引起世界的关注;本届展会吸引了超过150家自中国的参展企业,中国厂商的参展数量和展览面积都创历史新高,与此同时,中国公司的多项技术与产品也引发了各国厂商的兴趣和关注。

 

 

二、柏林著名高校交流学习

德国柏林访学还对Technische Universität Berlin(柏林工业大学)是此行的主要访问,邀请人Hans Joachim Eichler教授工作于柏林工业大学光学与原子物理系,主要研究激光物理及先进激光加工技术,是德国光学学会成员之一。Eichler教授介绍了柏林地区的激光技术发展及应用情况。从1960年美国人Maiman发明激光开始,世界激光技术已经经历了56年的发展历程,并在生物医药、信息通信、交通运输等领域广泛应用。2010年,柏林地区的激光技术应用率增加了10%,其中15%为信息和通信技术(ICT),其次是生物技术和医疗技术领域的测量和分析(13%),最后是材料加工成型领域(5%)。这些领域产值的43%均用于出口,其中信息通信技术和医疗技术更是达到了65%和50%的出口率。

激光及激光复合技术在材料连接、切割、处理等材料加工领域有广泛的应用。zwölfköpfiges团队正在将激光及其复合焊接技术推广到诸如天然气管道等的厚壁件焊接,如何寻找合适的工艺参数,减少厚壁件的焊接缺陷,提高厚壁件焊接的安全可靠性是该团队主要考虑的问题。激光焊接技术在汽车制造、太阳能等产业也有广泛的应用。目前在德国柏林地区,已经形成了众多颇具影响力的激光技术相关企业及研究机构。HIGHYAG公司是目前世界领先的激光加工企业,可以为客户提供诸如焊接、切割、打孔等激光加工的设备及配套服务。Nahtgeführtes公司则通过机械和光学的系统设计,为汽车行业提供自适应激光加工平台。在激光微纳加工方面,也有公司提供了良好的光学及机械解决方案。以Fraunhofer Institu、Technische Universität Berlin为代表的研究机构也在激光及其复合焊接技术、生物医学、精细加工等方面开展了相关研究。除常用的激光焊接、熔敷等技术,也有研究机构开始关注零部件的激光修复制造。而黄铜、铝合金、钛合金、不锈钢等材料体系的激光加工业吸引了很对研究者关注。

Eichler教授随后介绍了自己在激光技术方面的成果及经验。他领导的激光研究团队已经进行了超过30年的激光相关研究,比如超短光脉冲、光开关器件和调制器、光谱学、非线性光学、计量学、激光医学、固体激光器等。Eichler教授还搭建了纳秒、皮秒激光器,并将其用于激光打孔等方面。此外他还对薄涂层、多层涂层进行了研究,主要采用的涂层技术为电子束蒸发镀膜、激光束蒸发镀膜。目前Eichler教授正在进行激光检测方面的研究工作。学生们也将自己的研究工作进行了介绍,Eichler教授建议

以焊件焊前激光清洗及焊前试件表面的激光检测为切入点,展开进一步的合作。最后Eichler教授介绍了他的实验室及TUB相关情况。此外Nishcol博士介绍了目前他正在负责的激光检测项目,主要用于人体疾病的快速检测,所采用的手段为温度分析和激光拉曼光谱分析。现状该项目已完成原型设备的搭建,后续还将开展测试试验及分析工作。

 

三、收获体会

随着城市的发展,以大运量、安全、快捷、准时、节地、低能耗、低污染等为特征的轨道交通被大量用于解决城市的交通问题,但是从整个欧洲来看,各个成员国之间的轨道交通建设并不完善。欧盟和欧洲委员会提出开放欧洲运输市场,在欧洲广大地区建设无边界货物运输走廊,消除运输壁垒、加快货物送达,促进欧盟国家经济发展的政策指导性建议。而如此庞大的工程需要面对众多困难,其中第一条就是统一各国之间的铁路标准。虽然问题很多,但是欧盟一直在致力于推动这一计划,这也让人们看到了欧洲轨道交通发展的广阔前景。

在全球气候变化的背景下,轨道交通代表了绿色清洁、快速高效的出行方式,然而在互联网大数据的背景下,网络化、数字化等方面的要求也需要纳入轨道车辆的发展规划。与传统航空运输相比,轨道交通具有更为明显的网络化优势。为轨道列车全面覆盖互联网,可以进一步吸引以青年人为代表的乘坐人群;另外,轨道交通的网络化还包括运营管理系统的网络化,基于大数据的互联网技术将进一步优化轨道车辆的运营管理,能更好地提高轨道运输的便利性和高效性;此外应用互联网技术,促进轨道运输及其他交通运输方式的合作,实现大交通运输系统的合作运营,可以为旅客提供更加人性化、定制化的出行服务。

此次柏林交流访问使学生们开阔了眼界,在InnoTrans展会上真实地看到了世界先进轨道交通成果及今后的发展方向,对老师及学生的科研实践方向具有重要的指导作用,对培养学生的国际化开放意识和全局把握能力具有重要作用。

通过与Technische Universität Berlin(柏林工业大学)Eichler教授团队的交流,鼓励了学生们大胆开放的创新思维方式,使他们深切感受到国外研究平台的先进技术以及大学里自由学习、交流与合作的氛围,对学生们学术、科研能力等方面的培养和提高有具有极其重要的指导和帮助作用。