编者按：“硬实力、软实力，归根到底要靠人才实力”“广大科技工作者要把论文写在祖国的大地上”，党的十八大以来，习近平总书记在多个重要场合深刻阐明科技人才的重要作用，为科技人才成长、科技队伍建设指明了前进方向。2020年，北京建筑大学成立科学技术发展研究院，以创新驱动发展战略为引领，以推动科技进步、促进城乡可持续发展、服务人类和谐宜居福祉为使命，立足于服务首都北京城市战略定位和全国建筑业转型升级，紧密围绕国家重大需求和科技创新发展改革需求，开展前瞻性科学研究和系统性技术研发。近年来，学校持续深化科技体制改革，创新发展模式，加强科教融合，学校科技创新综合能力显著增强，服务国家和首都经济社会能力稳步发展，在服务首都城市战略定位、服务国家城乡科技发展方面取得了一系列标志性成果，涌现了一批优秀科技工作者。

面向“十四五”，我校科技工作者们将继续对标国家和北京市重大战略需求，潜心研究、勇于创新，继续为提升学校的科技硬实力和服务首都经济社会发展能力而奋发有为、建功立业。

即日起，党委宣传部和科学技术发展研究院联合推出“科技工作者风采”专栏报道，以展示他们在各自专业领域做出的成绩与贡献，敬请关注。

杨建伟：潜心基础科学问题，提升装备维保水平，为轨道交通安全高效运行保驾护航

杨建伟，北京建筑大学教授、博导，北京市创新创业领军人才，北京百千万人才工程人选，北京市“长城学者”，担任北京建筑大学人事处处长，城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室主任，教育部机械基础课程教学指导分委员会委员，中国工程机械学会特大型运输车辆分会副秘书长，中国电工技术学会-轨道交通电气设备技术专委会委员，北京市机械工程学会常务理事，担任国家科学技术奖、国家重点研发计划、国家自然科学基金等评审专家。近5年来，主持并完成了国家自然科学基金、国家“863”计划、国家“十一五”、“十二五”科技支撑计划等20 余项国家和省部级项目；在《金属学报》、《机械工程学报》等国内外期刊上发表学术论文130 余篇，其中被SCI收录15篇、EI收录67篇；主编“十二五”规划教材3部，副主编规划教材3部，参编国家“十一五”规划教材3部。

一、十年磨一剑，解决工程中的基础科学问题

杨建伟教授围绕智能交通系统中车辆运行的稳定性问题，建立了车辆系统非线性动力学模型，提出了基于阻尼A的模糊自适应控制方法，解决了数学模型控制和天棚阻尼控制的难题；深入分析了车辆系统结构和工作机理，研究了系统各部件间的耦合关联关系，了解了车辆系统每个功能环节上可能出现的故障形式及故障的外在表征，并考虑不同参量（转速、载荷、冲击等）对车辆系统的影响，建立了车辆系统关键部件非线性动力学模型，采用谐波平衡法及自适应步长数值算法求解，分析了不同参量与故障对车辆系统动力学行为的影响，揭示了车辆系统关键部件的故障特征，得出了车辆系统关键部件各参量与征兆表现之间的映射关系，为故障辨识奠定了基础。为日本KYB工业株式会社研发的半主动减振器受到了铁道部和日本方的高度好评，并得以装车试验。

完成了国家重点攻关项目“连铸过程液固温耦合三维有限元分析系统”等项目的研究。提出了运用湍动能理论、热流传递理论和粘弹性理论建立钢轨液固温耦合模型的总体思路，建立了流－热耦合力学数学模型，提出结晶器内热流密度的变化规律，在冷却水量和坯壳厚度之间建立了双向关系，对工艺参数和水口参数进行了综合控制，可保障钢轨生产工艺的顺利进行。

杨建伟教授参加学术会议

二、研发监测评估装备，为轨道交通保驾护航

针对地铁车辆关键系统控制的运行特点与工作环境，利用LCU替换继电器，研制了LCU列车关键系统自愈合控制系统，从根本上避免了继电器卡滞、抖动、接触不良等先天缺陷，提高了控制系统可靠性；研制了地铁车辆关键系统动态监测评估与预警系统，对不同服役程度下的关键部件健康状态进行评估，实现了车辆运行系统关键部件的全寿命周期健康管理，为北京市城市轨道交通的安全运营提供了保障，目前，该系统已经在北京市地铁运营有限公司装车20余列，取得了良好的经济效益和社会效益。

该研究成果提高了车辆运营安全水平，使具有自主知识产权的城市轨道交通运行安全保障系统装备制造业具备参与市场竞争的能力，同时，提高了对突发事件、故障的处置能力，在促进相关技术装备产业化方面具有明显的经济效益。

地铁车辆关键系统动态监测评估系统

杨建伟教授在中车长江车辆有限公司调研

杨建伟教授在京港地铁调研

三、形成检测预警平台，提高施工安全

针对超高层垂直运输设备安全状态监测预警及控制技术问题，开展了高空施工环境下的风载模型及结构动力学特性研究、高空风载作用下塔式起重机安装及结构设计和安装工法研究、超高层施工环境下塔式起重机安全状态监控与服役寿命评估系统的开发研究等理论与应用研究，开发了一整套塔吊超高层施工环境下的运程状态监控与预警系统。构建了超高层施工过程中高空气流风载模型及塔式起重机结构时变损伤演化模型，为高层超高层施工安全及极端天气条件下的防护措施和方案的制定提供参考；形成了超高层大型塔式起重机安装及支撑结构设计规范，开发了新型塔式起重机安装工法。提供了超高层施工过程中大型施工机械安全管理和监控样板工程案例，引领了国内相关施工状态监控和安全管理技术的发展；开发了塔机超高层施工过程中安全监控及服役性能预测系统。提高了项目管理水平，节约了人员和管理成本，提高了施工的安全性，为项目的顺利实施，保障施工现场安全提供了理论和技术支持。

海口塔项目结构与外观

项目现场与调研情况

塔式起重机状态监测与远程监控系统

四、科研反哺教学，提升学生培养质量

在长期的科研和教学过程中，树立“以科研促进教学，以教学引导科研”的理念，将科研成果应用于教学，拓展了教学的广度，增强了教学深度，不断提升教学科研一体化水平，实现科研成果反哺教学，取得了良好效果。

1.科研实验平台改善教学实验方式

本着整合资源、集约利用的宗旨，将“高速动车组制动系统时变多状态失效建模理论及解析方法”“车载走行部信息采集和诊断设备测试平台研制及测试”等科研实验平台应用于教学实验中，补充完善了车辆工程专业学科教学、实验平台，提高了设备利用率，增强了学生对实验的兴趣。

杨建伟教授讲授《城市轨道交通车辆工程》

2.科研合作助力提升学生工程实践能力

以科研项目为着力点，以校企科研项目合作为纽带，通过与中国铁道科学研究院、中国中车、北京地铁公司等轨道行业的企事业单位进行合作，采用“体验式”“参与式”的方式，实行教师实践、学生实习、培养体系对接、企业人员进校上课、学生参与企业项目、订单式培养等形式，建立校企深度融合、协同育人的工程教育模式，扎实培养学生工程实践能力。

杨建伟教授与铁科院进行合作洽谈

3.科研项目培养学生创新能力

将科研内容化整为零，吸引本科生参与课题研究，并将研究内容与各类专业竞赛匹配，指导本科生参加多项国家级、省部级竞赛，获得第八届首都高校机械创新设计大赛获得一等奖、第四届北京市大学生交通科技大赛二等奖、英国机械工程师学会IMechE设计大赛第二名等，实现了科研与竞赛“双轮驱动”学生创新能力的提升。

杨建伟教授参加学院方程式赛车发布会

编辑：王洋