2012年,我有幸被国家留学基金委录取为国家公派联合培养博士生,赴美国莱斯大学(Rice University)土木与环境工程学院进行博士研究工作。莱斯大学建于1912年,是座落于美国德克萨斯州休斯顿市的一所私立的研究型综合性大学。莱斯大学多年来以工程、管理、科学、艺术、人类学闻名,尤其以工程系最为优秀,是美国最著名的大学之一,素有南方哈佛之称。一直以来,莱斯大学在权威的《美国新闻与世界报道》全美综合大学排名中名列前20位,在最新的2013年《美国新闻与世界报告》排名中并列为第18名。
我的外导是Pol D. Spanos教授,现为美国国家工程院院士,欧洲科学院外籍院士,希腊科学院外籍院士,印度工程院外籍院士,美国莱斯大学布朗工学院土木与环境工程系和机械与材料科学系首席教授,是国际上多个研究领域的权威。在留学期间,我的课题研究方向是铁路无砟轨道结构损伤断裂行为及其动态性能的研究。为了抓住每一个与导师交流的机会,我每周都会旁听导师Spanos教授的课程,并且每周与导师面谈一次,向他汇报和探讨自己在课题研究方面的一些体会和进展。导师严谨的思维、开阔的学术视野及深厚的学术背景,确实让自己受益匪浅。
同时,系里面学术气氛活跃、学术交流活动频繁,我还积极参加了系里组织的学术研讨会(Seminar),及时了解国外教授和学者在课题研究方面的最新进展。通过听取并参与讨论,对国外学术研究的思路和方法有了更真切的感受。在一年半的时间里,在吸取了大量新知识和研究方法的同时,自己的研究工作也渐渐地得到了导师Spanos教授高度评价,最终取得了较为满意的学术成果:
(1)建立了无砟轨道结构层间损伤的模型,研究了其在温度与列车动荷载作用下损伤发展机理;
(2)研究了无砟轨道结构支承层裂纹在列车动荷载作用下的扩展特性;
(3)建立了一种新的扣件非线性动力学模型,并嵌入了车辆-轨道耦合动力学系统进行动力学分析;
(4)提出了一种CA砂浆统计损伤本构模型,并移植到车辆-无砟轨道耦合系统中进行CA砂浆损伤演变和动力学行为的研究分析。这些成果已以第一作者身份撰写了5篇学术论文并已投稿到国际著名SCI学术期刊。其中1篇已正式出版,4篇正在审稿。此外,我还荣幸的成为3种SCI期刊International Journal of Non-linear Mechanics, Probabilistic Engineering Mechanics, Journal of Mechanical Science and Technology的特约审稿专家,目前已审稿6篇学术论文。在论文的研究和撰写过程都得到了导师的严谨的指导和仔细修改,通过这些锻炼,我的科研能力和英语写作水平都得到了明显的提高。同时,在国外留学期间也得到了国内导师蔡成标教授的认真指导,蔡教授给我提供了参与国家重大研究项目(“973”计划)的机会,使我的研究工作不断得到提高和创新。
在繁忙的科研工作习之余,我也有不少娱乐活动。我积极地结交了一些国外的朋友,在此过程中不但锻炼了英语口语能力,还从中了解了一些美国的人文文化。此外,这边的国际交流部经常会组一些活动来帮助国际学生尽快地适应当地的环境。如组织参观NASA约翰逊航天中心、休斯顿动物园,观看精彩NBA篮球比赛、大学生橄榄球和棒球比赛等。学校里面各种设施齐全,我经常去的地方就是学校的体育运动中心了。这里设施相当齐全,有室内跑道、篮球场、健身房、游泳馆、网球场等,身体素质也得到了提高。
总之,在这一年半(18个月)的留美期间,收获颇丰,既在学术研究上有了突破性的进步,也开阔了眼界,对西方社会的制度和文化方面也加深了了解。感谢国家留学基金委、中国驻休斯顿总领事馆、母校西南交通大学给我提供的这次难能可贵的机会。感谢国内导师西南交通大学牵引动力国家重点实验室蔡成标教授的指导和支持,感谢国外导师美国莱斯大学Spanos教授给我提供的良好的工作和学习条件。