沈志云 :中国工程院院士

更新时间:2024-09-20 20:26

沈志云,男,汉族,1929年5月28日出生于湖南长沙县机车车辆专家,中国共产党党员,中国科学院学部委员(院士),中国工程院院士,西南交通大学教授、博士生导师。 

1952年,沈志云获得唐山铁道学院学士;1952年—1957年,担任唐山工学院助教;1954年,加入中国共产党;1961年,获得苏联圣彼得堡铁道学院副博士学位;1961年—1982年,先后担任西南交通大学(原唐山铁道学院)机械车辆教研室主任、基础课副主任;1982年—1984年,到麻省理工学院访问;1984年,先后担任担任西南交通大学应用力学研究所所长、机械工程二系副系主任、机车车辆研究所长、西南交通大学牵引动力国家重点实验室主任、牵引动力国家重点实验室学术委员会副主任;1991年,当选为中国科学院学部委员;1994年,当选为中国工程院院士。 

沈志云长期从事车辆系统动力学及控制的研究工作。

人物经历

1929年5月28日,沈志云出生于湖南长沙县的一个“教师之家”。父亲为乡村小学教师,长兄和姐姐为中学教师。沈志云在良好的家庭氛围中,从小求知上进,勤奋好学。

1943至1949年,沈志云就读湖南国立师范学院附中。艰苦的生活,严格的训练,名师的教导,给他打下了坚实的基础,他每学期成绩都名列全校前茅,多次获得各种奖励和荣誉。

1952年,唐山工学院(后改名西南交通大学、西南交通大学)机械系毕业,留校任教。

1954年,加入中国共产党。

1957年,赴苏留学,在苏联留学生活中,他利用假期冒着严寒,跑遍了几十家大工厂,进行调查研究,在学术造诣很高深的尼科拉耶夫教授的指导下,从几十个研究课题中选择“修理中的尺寸链”作为研究对象,从生产实际中的问题出发,提到理论高度来分析研究,又回到生产中去试验,最后提出解决问题的具体建议,交生产单位应用。

1961年,获苏联圣彼得堡铁道学院技术科学副博士学位。回国后历任西南交通大学讲师、西南交通大学副教授、教授、机车车辆研究所所长、西南交通大学牵引动力国家重点实验室主任、博士生导师。

1982年至1984年,在美国麻省理工学院当访问学者。归国后先后担任应用力学研究所所长、机械工程二系副系主任、机车车辆研究所所长、牵引动力国家重点实验室主任、牵引动力国家重点实验室学术委员会副主任。

1983年,发表了非线性轮轨蠕滑力计算理论,被誉为“沈氏理论”在国际上广泛引用。

1988年,开始筹建牵引动力国家重点实验室。

1991年,当选为中国科学院技术科学部委员(1994年改称中科院院士)。

1994年,当选为中国工程院院士(机械与运载工程学部)。

个人生活

沈志云的父亲是一名乡村小学教师,他的长兄和姐姐都是中学教师。在这样一个充满教育气息的家庭环境中,沈志云从小就展现出强烈的求知欲,勤奋好学。

主要成就

在轮轨动力学、曲线通过理论、蛇行运动稳定性和随机响应等方面取得一系列成果;

研制成功迫导向货车转向架,达到了接近无轮缘磨损的程度,为中国数十万辆货车更新换代开辟了新途径。

1999年获国家科技进步一等奖

1961年归国后,他仍回西南交通大学任教,先后开设了“车辆修理”等课程,编写教材和筹办实验室、致力于车辆学科发展,并确定以“车辆动力学”为自已的研究方向。正在准备大干之际,“文化大革命”开始了,业务工作被束之高阁。等到浩劫过去,星移斗转,世界科技突飞猛进,他好象又回到零的起点。虽已年近半百,但他决心从头做起,奋起直追。他从学习算法语言、工程数学等新知识入手,成天穿纸带,上108计算机,如饥似渴地阅读专业文献,放弃了节假日,在简陋的实验室通宵达旦,终于在两年时间内完成了“韶山4型电力机车动力学性能研究及参数优化”课题,并写成论文“两轴转向架式机车的数学模型及数值结果”,于1981年8月在英国剑桥大学召开的第七届国际车辆系统动力学年会上发表。这是我国机车车辆动力学学科在国外发表的第一篇论文,使国际同仁刮目相看。该会主席、英国的威根斯(A.H.Wickens)教授极为赞扬地说:“真没想到中国人在这个领域里的研究有这么高水平”,并当即宣布要将沈志云的论文收入论文集,希望今后继续加强合作。

机车车辆动力学领域,车轮与钢轨的接触,是列车与路轨间唯一的相互作用,车轮在滚动时,还有微小的滑动,称之为蠕滑。轮轨蠕滑是一个非常复杂的物理现象,如何定量地确定其力学特性,一直是铁道车辆动力学中的难题。为了攻克世界学术前沿的这一难题,沈志云1982年作为访美学者,在美国麻省理工学院夜以继日地进行学习和研究。一年多的时间里,他涉猎了8门研究生课程,完成了两项科研课题。他进一步深入研究了卡尔克(Kalker)的轮轨蠕滑理论,在沃尔妙伦-约翰逊方法的基础上考虑自旋蠕滑,定义蠕滑因子和自旋比例系数,分别研究在不同自旋蠕滑的基础上各种蠕滑力模型的比较,得出了新的非线性蠕滑力(适用于车辆动力学计算的)简化方法。他根据这一理论写成的论文,在1983年第八届国际车辆系统动力学年会上宣读后,被国际轮轨蠕滑理论权威代尔夫特理工大学卡尔克(Kalker)教授认定“是铁道车辆动力学中能够采用的最好的非线性蠕滑力模型”,是“铁道车辆系统动态仿真最适用的方法”,是“1983年世界蠕滑理论新发展的标志”,并将其归纳为三维弹性体滚动接触力学的四大理论之一。从此以后,这一方法被各国专家称为“沈氏理论”而广泛应用。

“中国人要领先世界,必须了解世界”。改革开放,铁路运输日新月异,为沈志云在国际上的交流与合作开创了广阔的前景。随着沈志云在国际车辆动力学界的影响,不少专家来华交流,亦为他了解世界提供了极为有利的条件。从1981年开始,连续8次参加每两年一届的国际车辆系统动力学协会(IAVSD)学术讨论会,并在大会宣读论文。从1987年开始,连任该协会学术委员会委员。1993年任该协会第十三届学术讨论会主席,主持召开了有来自22个国家的120余名代表参加的国际学术盛会,并主编论文集,在荷兰出版发行。他还到美国英国德国荷兰等地讲学,与多个国家的同行进行交流,广泛涉猎学科前沿的新知识、新技术、新信息。同时,又多方面多渠道地进行合作。在联合课题攻关、联合培养人才等方面取得了比较突出的成果,从而提高了在国际科技界的信誉度和知名度,为中原地区民族增添了光彩,为祖国赢得了荣誉。

1983年,沈志云以其国际科技界享有的崇高声誉与英国科技界建立中英科研协作项目,联合发展车辆系统动力学学科,完成合作科研任务;1985年与英国南岸理工大学,互派教师和留学生,并联合培养博士生。1986年,英国博士生伊维尼兹奇(Iwnicki)慕名来到中国,接受沈教授的指导,做了3个月的学习研究,完成了博士论文中最重要的“曲线通过”一章的研究内容。回国后顺利通过答辩并获得英国南岸理工大学博士学位,还从100多名竞争者中脱颖而出被聘为该校的高级讲师。中国教授为英国培养了一名优秀博士的事,在伊维尼兹奇的家乡南威尔士格文特州传为佳话。1987年9月,该州州政府听说沈志云正在英国伦敦讲学,便专程派一名议员前往伦敦邀请沈志云到威尔士格文特州访问。当沈志云来到该州时,受到了身上挂满勋章的州长以最高礼节接见,并赠送一幅州地图和这个州的钥匙。赞许地说:“沈先生,感谢您为我们培养了一位博士,为了表示敬意,我们将给你一个惊喜”。州长陪沈志云来到议会大厦前,此时一面鲜艳的五星红旗已高高飘扬在湛蓝的天空下。这是州政府对待国家元首级客人的最高礼遇。专门为一名外国人升一天国旗,在这个州历史上还是首次。中国鲜艳的五星红旗在异国他乡为自己飘扬,沈志云非常激动和感慨。他步入议会大厦,听到人们都在议论:“是不是中国政府代表团来了?”当议员告诉大家,代表就只有一位中国科学家时,沈志云的名字再一次赢来人们羡慕和敬佩的目光。沈志云说:“这样的礼遇,使我为自己的祖国、为自己作为一名中国科学家感到自豪和骄傲”。这面飘扬在异国它乡的五星红旗,一直激荡在沈志云的心里,鼓舞着他全力以赴地奋战在自己的学科领域。

1999年6月,沈志云带着合作科研任务,重返莫斯科,再到圣彼得堡,回到40年前留苏时的母校——列宁格勒铁道学院,拜见了当年的导师尼科拉耶夫(时已94岁高龄)教授。在当年教室的墙壁上,还挂着沈志云37年前和教师们的合影。列宁格勒铁道学院对已成为双院士的沈志云举行了热烈而隆重的欢迎仪式,还在校刊上发表专文,称赞这位不凡的校友。白发苍苍的尼可拉耶夫教授对沈志云连声称赞:“好样的”!沈志云眼含泪花,激动地说,感谢导师,感谢母校。同时,也在为自己没有辜负毛主席当年“希望寄托在你们身上”的教诲而自豪,为祖国和人民而荣耀,为中国的知识分子而骄傲。

1949年8月长沙解放,沈志云赴武汉投考大学,以优异成绩被唐山工学院、清华大学武汉大学同时录取,在武大名列榜首。因当时的唐山工学院在南方声誉很高,他便毅然舍弃清华、武大,直奔被誉为“东方康乃尔”的唐山工学院机械系就读。在唐院“严谨治学”、“严格要求”优良校风的薰陶中,在学术造诣高深的教授指导下,打下了深厚的专业理论功底,学习成绩3年总平均名居前列。因当时国家急需人才,他们提前一年于1952年7月,结束了大学生活。他在毕业时强烈要求去工厂生产第一线参加国家建设,然而却被留校任教,分配到理论力学教研室当助教兼教研室秘书。他大惑不解,报到时还提出暂时留校,有机会还是要去现场。在从事理论力学助教兼秘书工作期间,他边教学,边工作,边钻研理论力学基础知识,使力学基本概念达到融会贯通,对基础力学的重点、难点问题也能做到耳熟能详,为以后的研究打下了坚实的基础。

1956年考取留苏研究生,到北京外国语学院留苏预备部学习俄语和哲学。

1957年在赴苏联圣彼得堡铁道学院,路经莫斯科时,受到毛主席的接见,聆听了毛主席“希望寄托在你们身上”的亲切教诲。他肩负为国争光的民族重托,出色地完成了学业,于1961年获得副博士学位。回国后,历任机械系车辆教研室讲师、副教授、教授、教务处教学方法科科长、基础部副主任等职。

1983年发表了“非线性轮轨蠕滑力计算理论”,被誉为“沈氏理论”,在国际上广泛引用;

在轮轨动力学、横向稳定性、随机动态响应、稳态及动态曲线通过等方面研究取得一系列成果;

研制成功中国第一台通导向货车转向架,使轮缘磨损减少到接近零的程度。

主持建立了以解决重载、高速、安全为目标的西南交通大学牵引动力国家重点实验室

撰有《高速客车转向架的动态环境和设计原理》、《低动力作用货车转化架动力性能的研究》等论文。

沈志云于2010年7月28日提出了修建理论时速达2万公里真空磁悬浮列车的观点。

1.沈志云发表的非线性轮轨蠕滑力计算理论,被誉为“沈氏理论”,国际评价为“1983年世界蠕滑理论新发展的标志”。

2.沈志云主持研制成功中国第一台迫导向货车转向架,开创了无轮缘磨损新纪录,为中国数十万辆货车更新换代开辟新途径。

3.沈志云筹建西南交通大学牵引动力国家重点实验室,建成能400km/h高速列车运行的机车车辆整车滚动振动试验台,被亲切唤作“中国高速轮轨之父”。

1.交通运输工程学(第二版)

邓学钧/沈志云/2003-9-1/人民交通出版社

2沈志云,卢孝棣,方景扬,詹斐生。两轴转向架式机车横向振动的振型分析及参数研究。中国铁道科学,1982,3(1)

3沈志云。低动力作用货车转向架动力性能的研究。西南交通大学学报,1991(1)

4沈志云,轮轨磨损的动力学预测及减少轮轨磨损的措施。铁道学报,1992,14(2)

5沈志云等。高速客车转向架的动态环境和设计原则。铁道学报,1994,16(增刊)

6沈志云。论修建京沪高速铁路势在必行。科技导报,1996(8)

7沈志云。合湛高速铁路建设必须“九五”起步。上海交通运输,1996(4)

8沈志云。关于高速铁路及高速列车的研究。振动、测试与诊断,1998(1)

9沈志云主编。交通运输工程学。北京:人民交通出版社,1999.

10沈志云主编。磁悬浮高速列车和轮轨高速列车的技术比较和分析。中国工程院咨询报告,1999.

人才培养

指导学生

截至2011年10月,沈志云培养出来了30多名硕士生、博士生、博士后,有的已在国内外的机车车辆动力学界担当栋梁,他指导的两篇博士论文2000年和2002年入选全国百篇最佳博士论文。

开设课程

1961年,沈志云留学归国后,在西南交通大学任教,并主持开设了《车辆修理》等课程。

讲座报告

2013年11月6日下午,在西南交通大学的九里校区逸夫馆4104教室,沈志云教授做客“承唐新才”研究生骨干培训之励志讲坛,畅谈中国人的高铁梦。

2016年5月11日下午,沈志云院士作为主讲嘉宾出席了在西南交通大学峨眉校区扬华讲堂举行的“欢庆西南交通大学120周年校庆报告会——中国高铁畅想曲”讲座。

2020年4月19日晚,沈志云教授做客“努力讲坛”第15期,与西南交通大学力学与工程学院和君子书院师生们开展了一场题为“轮轨天下,超导未来”的云上讲坛。

教育理念

沈志云院士认为,要想在科研的道路上获得成就,一要基础扎实,二要掌握科学研究方法,三要知识更新,四要抓住机遇。此外,沈志云院士还认为,同学们应该有远大的目标,这样才有不断探索学习的动力,但同时脚踏实地的学习才是达到目标的根本途径。

沈志云教授认为,文如其人,要做学问,首先要会做人,他认为在知识信息突飞猛进的时代,知识更新的步伐不进则退,慢进也是退,犹如储电瓶对于汽车,没有电或者电压过低,就不会有原动力。沈志云教授要求青年人要关心国家政治和经济形势,了解现场急需,以便及时抓住机遇,把知识和技术用在“科教兴国”的关键处,在刀刃上起作用,他认为,政治远见、创新思维、超前意识、专业技能是高素质技术人才的必要条件。

教学成果奖

获得荣誉

1991年入选中国科学院院士。

1992年获铁道部劳动模范称号。

1993年获詹天佑成就奖。

1993年获詹天佑铁道科学技术奖

1993年轮轨相互作用有关设计软件项目获中国铁道学会科学技术二等奖

1994年入选中国工程院院士,并获詹天佑成就奖。

1995年迫导向转向架的理论与应用项目获中国铁道学会科学技术三等奖

1997年获国家教学成果一等奖

1998年机车车辆整车滚动振动试验台项目获中国铁道学会科学技术一等奖。

1999年获詹天佑铁道科学技术奖。机车车辆滚动振动试验台项目获国家科学技术进步一等奖。何梁何利基金奖

指导的两篇博士论文2000和2002年入选全国百篇最佳博士论文。

2017年获荣誉博士学位(俄罗斯圣彼得堡交通大学授予)。

社会任职

沈志云是国家教委科学技术委员会委员、交通运输学科组组长。

曾任第八届全国人民代表大会代表,国家教委科学技术委员会委员兼中国力学学会第四届理事,热能机电仪学科组组长,国家学位委员会交通运输学科评议组召集人,中国铁道重载委员会副主任,铁道学报编委会主任,国际车辆动力学会(IAVSD)第三届学术委员会主席,四川省科技顾问团成员,四川省铁道学会理事长,成都市科协主席等职。

人物评价

沈志云积极投入中国新一代高速列车的研究开发,做出了重要贡献。(中国工程院评)

沈志云在机车车辆动力学尤其是轮轨动力学、运动稳定性、曲线通过理论和随机响应等研究方面成绩卓著,创建的轮轨非线性蠕滑力模型,在国际上通称“沈氏理论”被广泛引用;主持研制成功中国第一台迫导向货车转向架,开创了无轮缘磨损新纪录;主持建立的机车车辆整车滚动振动试验台,达到国际先进水平。(国际学界评)

沈志云是中国著名的机车车辆专家,在机车车辆动力学尤其是轮轨动力学和随机响应等研究方面成绩卓著,还十分关心和支持中国科学院学部工作,为学部发展和国家科学思想库建设做出了贡献,勇于创新、躬行实践的科学精神和爱国奉献的高尚品德,教育和影响了一大批优秀的科技人才,也将激励着年轻后学奋发有为。(中国科学院院长白春礼评)

沈志云十分关心中国工程院的工作,积极参与中国工程院的各项活动,为中国工程院的发展做出了重要贡献,他热爱祖国、服务人民、尊重科学、求真务实、勇于创新、为人师表、淡泊名利、敬业奉献,是中国工程科技界的楷模和学习的榜样。(中国工程院院长李晓红评)

鬓发斑白的沈教授,年逾古稀仍在不懈探索和攀登,这春蚕与蜡烛般的精神境界,令人们敬佩和赞叹不已。(西南交通大学评)

参考资料

沈志云.西南交通大学.2024-08-15

沈志云院士:志存高远 脚踏实地.西南交通大学.2024-08-18

沈志云.同济大学.2024-08-18

【风范交大】沈志云:高铁如龙向梦飞.西南交通大学.2024-08-18

沈志云院士畅谈中国人的高铁梦.西南交通大学.2024-08-18

【大师风采】沈志云院士带你畅游中国高铁.西南交通大学.2024-08-18

沈志云院士作客“努力讲坛”云上开讲“轮轨天下,超导未来”.西南交通大学力学与工程学院.2024-08-18

沈志云 教授 博士生导师.西南交通大学.2024-08-18

沈志云.中国工程院.2022-02-11

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