测量数据驱动的列车碰撞混合仿真与结构变形反演理论研究

项目名称： 测量数据驱动的列车碰撞混合仿真与结构变形反演理论研究

项目编号： No.51405402

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 唐兆

作者单位： 西南交通大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 列车事故往往伴随严重人员伤亡和恶劣社会影响，碰撞仿真和试验是提高列车安全性的主要手段，而传统碰撞仿真和试验技术用于大尺度复杂结构列车上存在巨大挑战。项目以小比例列车模型碰撞试验为载体，利用基于高速摄像机阵列的高精度三维视觉捕捉技术获取特征点三维动态变形数据，以获取的数据驱动仿真模型计算和反演列车在碰撞过程中的动力学行为和破坏形态。跨学科借助基于物理的三维动画在复杂系统动力学与变形仿真优化上的策略，耦合实测数据到无网格算法，提出混合仿真理论可使列车碰撞仿真在计算效率大幅提高的同时保证计算精度（预估所需计算时间为传统有限元分析的10-20%）。项目将视觉测量手段和非传统的仿真技术有机结合，以数据驱动为核心解决当前列车碰撞仿真面临的挑战。通过对典型列车碰撞事故反演分析，验证所提理论的可行性和可靠性。项目研究成果将有效服务于列车事故重建和被动安全设计并可为列车安全评定和设计规范制订提供依据。

中文关键词： 列车碰撞仿真；数据驱动；混合模拟；事故重建；变形测量

英文摘要： Train crash often leads to a large number of casualties and losses of lives. Understanding the Accident reconstruction is an effective method to avoid same accident happening again. underlying collision mechanics is essential for high-speed rail safety. T

英文关键词： Train crash simulation；ata-driven；Hybrid simulation；；Accident reconstruction；Deformation mesurement