解码“非线性” 守护中国的路桥

杨绍普，男，1962年11月出生，河北平山人，工学博士。现为石家庄铁道大学党委副书记、校长，石家庄铁道大学教授、博士生导师，兼任IFToMM（国际机构与机器学联合会）非线性振动技术委员会委员、中国振动工程学会副理事长。杨绍普致力于车辆动力学与机械系统故障诊断的研究，是我国非线性动力学与控制领域的知名专家，攻克了动力学与控制的若干关键理论与技术难题，为我国公路交通和轨道交通发展作出了重要贡献。荣获2018年河北省科学技术突出贡献奖。

身材消瘦，一身蓝色旧西装、一双黑色方口布鞋，走在石家庄铁道大学校园里，杨绍普像个貌不惊人的“扫地僧”。

武侠小说里的“扫地僧”，深藏不漏，但武功超群。杨绍普正是这样一位“高手”：他解决了提速机车悬挂系统振动难题，3次助力中国铁路大提速；他提出基于车路相互作用的道路动态设计方法，提高了道路动态设计水平，保证了道路寿命和安全性；他开发出机械故障快速识别及诊断技术，为大型机械在高铁、地铁施工中安全运行“保驾护航”……

从事非线性动力学研究30多年，杨绍普说：“生命的轨迹犹如高度非线性运动。唯有拼搏奋斗，才能走出有价值的曲线。”

助中国铁路跑出新速度

上世纪90年代，中国旅客列车最高运行时速仅为110公里，货运列车最高时速更是只有70公里左右。

提速迫在眉睫，但制约提速的一系列技术难题尚未解决，头一桩就是提速机车的研制。

1996年，杨绍普接到铁道部一道“英雄帖”，34岁的他，承担了SS7提速机车悬挂系统振动控制的任务。

科研条件异常艰苦。“租一个振动试验台一小时收费3万元，我们经费有限，租不起。”杨绍普自己动手，在学校原有的液压实验台上设计改造了一个双偏心机械激振装置，让研究得以继续。

不分昼夜，杨绍普团队鏖战在实验室，完成了牵引电机工作环境评价与计算、电力机车受电弓振动控制等一系列课题。

2000年，在大同机车厂为提速生产的SS7型电力机车振动问题研讨会上，很多专家认为机车存在高频振动问题，有安全隐患，建议“废弃已花费几个月做出的方案”。

杨绍普坚持，“原来的方案可以继续。”他带领团队对相关参数反复进行分析优化，最终解决了机车电器设备振动过大问题，不但挽回一千万多元成本投入，更节约了宝贵时间。

后来，这些成果应用于陇海线提速主力车型SS7B、SS7C、SS7D上，累计生产232台，保证了机车在160公里时速上平稳运行，为我国铁路提速工程作出了重要贡献。

就在铁路提速工程推进时，按照原标准设计的桥梁出现了横向振动超过规范限界的严重问题，对行车安全造成威胁。

1998年春节还没过完，杨绍普率领团队一头扎到郑州黄河大桥下做实验。

火车经过时不能布置传感器，研究人员只能抓住火车过后的“天窗”时间，上桥布置传感器，检查传输线路，反复调整减振装置。

“天真冷啊，裹着两件棉大衣一会儿就冻透了。”对于这些“苦”，杨绍普早已习惯：“这是铁道人的家常便饭。”

一待两个月，黄河大桥横向振动问题终于解决。

此后几年，杨绍普团队的科研成果得到广泛应用，为京广线桥梁振动控制、秦岭隧道贯通等重大工程提供了重要技术保证。2003年，杨绍普主持的“工程结构的振动控制与故障诊断研究及应用”摘取国家科技进步二等奖。