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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通,具体而言,涉及一种轨道交通抗冲击结构设计方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、近年来,随着材料科学进步,细观结构的重构和优化越来越受到重视,尤其是轨道交通车辆表面蜂窝夹层结构的设计与应用。蜂窝夹层结构因其轻量化和高能量吸收能力,成为优化抗冲击性能的重要研究方向。现有研究表明,通过对车辆受冲击面的蜂窝夹层结构进行精细化设计,可以在不显著增加车辆重量的情况下,有效改善其抗冲击性能。具体地,蜂窝夹层结构通过其独特的几何设计能够有效地分散冲击力,减缓局部应力集中,从而提高整体结构的抗冲击能力。常见的蜂窝夹层结构包括六边形、三角形和矩形等,这些结构不仅具有较高的强度,还能显著降低材料的使用量,实现轻量化设计。
2、然而,现有的蜂窝夹层结构由于其规律性排列和相同单元设计,缺乏对不同冲击场景的适应性。在实际应用中,车辆受冲击的情况多种多样,现有结构无法根据不同的冲击能量分布进行动态调整,导致其在应对复杂冲击场景时性能不足。
3、基于上述现有技术的缺点,现亟需一种轨道交通抗冲击结构设计方法、装置、设备及介质。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种轨道交通抗冲击结构设计方法、装置、设备及介质,以改善上述问题。为了实现上述目的,本专利技术采取的技术方案如下:
2、第一方面,本申请提供了一种轨道交通抗冲击结构设计方法,包括:
3、获取第一信息、第二信息和第三信息,所述第一信息包括轨道交通车辆的设计要求,所述第二信息包括车
4、根据所述第二信息和第三信息进行参数化处理,通过模拟不同条件下车辆的受冲击表面的应力应变响应,并识别受冲击表面的形状和尺寸得到第四信息,所述第四信息包括至少一个所述受冲击表面的形状数据以及对应的应力应变响应数据;
5、根据所述第四信息和所述第一信息对所述受冲击表面进行加权沃罗诺伊图的晶格划分处理得到第五信息,所述第五信息包括至少一个所述受冲击表面的蜂窝夹层结构设计方案。
6、第二方面,本申请还提供了轨道交通抗冲击结构设计装置,包括:
7、获取模块,用于获取第一信息、第二信息和第三信息,所述第一信息包括轨道交通车辆的设计要求,所述第二信息包括车辆结构数据和材料数据,所述第三信息包括历史冲击实验结果,所述设计要求包括车辆受冲击表面的冲击能量吸收能力和结构完整性要求;
8、模拟模块,用于根据所述第二信息和第三信息进行参数化处理,通过模拟不同条件下车辆的受冲击表面的应力应变响应,并识别受冲击表面的形状和尺寸得到第四信息,所述第四信息包括至少一个所述受冲击表面的形状数据以及对应的应力应变响应数据;
9、输出模块,用于根据所述第四信息和所述第一信息对所述受冲击表面进行加权沃罗诺伊图的晶格划分处理得到第五信息,所述第五信息包括至少一个所述受冲击表面的蜂窝夹层结构设计方案。
10、第三方面,本申请还提供了一种轨道交通抗冲击结构设计设备,包括:
11、存储器,用于存储计算机程序;
12、处理器,用于执行所述计算机程序时实现所述轨道交通抗冲击结构设计方法的步骤。
13、第四方面,本申请还提供了一种介质,所述介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述基于轨道交通抗冲击结构设计方法的步骤。
14、本专利技术的有益效果为:
15、本专利技术通过模拟不同的冲击场景并应用数值模拟处理,能够预测在各种场景下车辆表面的应力分布、变形和潜在损伤区域;通过综合利用能量场和随机场,同时考虑宏观的冲击响应和材料的微观特性,使得优化设计的轨道车辆受冲击表面蜂窝夹层结构在吸能效率和结构完整性上达到最优配置。
16、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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1.一种轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第二信息和第三信息进行参数化处理,通过模拟不同条件下车辆的受冲击表面的应力应变响应,并识别受冲击表面的形状和尺寸得到第四信息,包括:
3.根据权利要求2所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第三信息进行层次聚类处理得到损伤数据集,包括:
4.根据权利要求2所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第二信息和所述场景集合进行数值模拟处理,通过预测轨道车辆表面在不同冲击场景下的应力分布、变形和潜在损伤区域,得到应力分布数据,包括:
5.根据权利要求1所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第四信息和所述第一信息对所述受冲击表面进行加权沃罗诺伊图的晶格划分处理得到第五信息,包括:
6.根据权利要求5所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第四信息和所述面域网格分别构建得到能量场和随机场,包括:
7.根据权利要求5所述的轨道交通抗冲击结
8.一种轨道交通抗冲击结构设计装置,其特征在于,包括:
9.一种轨道交通抗冲击结构设计设备,其特征在于,包括:
10.一种介质,其特征在于,所述介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述轨道交通抗冲击结构设计方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第二信息和第三信息进行参数化处理,通过模拟不同条件下车辆的受冲击表面的应力应变响应,并识别受冲击表面的形状和尺寸得到第四信息,包括:
3.根据权利要求2所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第三信息进行层次聚类处理得到损伤数据集,包括:
4.根据权利要求2所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第二信息和所述场景集合进行数值模拟处理,通过预测轨道车辆表面在不同冲击场景下的应力分布、变形和潜在损伤区域,得到应力分布数据,包括:
5.根据权利要求1所述的轨道交通抗冲击结构设计方法,其特征在于,根据所述第四信息和所述第一信息对所述受冲击表面...
【专利技术属性】
技术研发人员:谭彬,彭其渊,陶思宇,晏大武,
申请(专利权)人:西南交通大学,
类型:发明
国别省市:
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