面向车人碰撞的交通事故现场重构与过程再现

由于汽车-行人碰撞事故现场勘测精度低、占道时间长,信息采集误差大,造成过程再现与真实事故过程不符,通过采用数字化重构和计算机仿真技术进行交通事故现场重构和过程再现,对重大车人碰撞事故重要参数和发生过程进行再现,为交警部门事故鉴定和责任认证提供科学依据。通过交通事故实际案例现场重构和仿真结果表明:重构现场图与事故现场吻合度大于95%,事故再现结果偏差不超过10%,再现结果能够与交通事故现场勘测相吻合,为事故现场重构与过程再现提供了新途径。     

地铁火灾应急响应虚拟演习平台设计

研究了虚拟现实技术在隧道火灾应急响应上的应用.以超级计算机为工具,集成人工智能技术、虚拟技术(VR)、动态仿真建模技术和高性能计算技术,对上海地铁一号线某站的火灾应急响应虚拟演习平台进行架构设计,用火灾动态模拟器(Fire Dynamic Simulator,FDS)对该地铁场馆进行建模和仿真,在此基础上创建了一个实时交互式的火灾应急响应的虚拟场景,并对平台完善设计提出改进方向.     

基于Agent的公共场所突发事件三维仿真建模与应用

针对公共场所突发灾难而面临人员密集和角色复杂环境的特点,采用基于视景仿真技术的多Agent体系结构再现事故发生环境,建立支持多角色用户协同的突发灾难应急虚拟演习场景. 分析了对公共场所这一特定领域进行仿真建模的方法与特征,将多Agent技术应用于仿真模型,并与真实角色组成虚拟环境而实现分布式架构.通过基于多Agent的三维地铁站突发火灾仿真场景建模应用实例表明,模型建立速度快,成本低,演习过程生动,内容丰富多变.本文建模方法可适用于所有人员密集的公共场所三维仿真模型的构建,并对场景中发生的突发灾难提供模型支持.     

基于Hertz接触理论的叶片-机匣碰摩模型

针对航空发动机的叶片-机匣碰摩现象,考虑旋转效应以及摩擦热效应,建立Hertz碰摩模型,分析碰摩径向形变量的影响因素.通过对比现有法向碰摩力模型的实验结果,验证所建立模型的准确性,并分析了旋转速度、机匣刚度、摩擦因数等参数对碰摩径向形变量的影响.通过叶片热固耦合仿真分析发现,摩擦热效应对部件的径向变形和应力分布具有一定的影响.     

超塑成形/扩散连接焊缝失效断裂仿真方法

针对采用超塑成形/扩散连接工艺加工的3层瓦伦空心结构钛合金空心风扇叶片的焊缝强度通常低于材料本体强度且受零部件几何特征影响显著的特点,提出采用带失效的固连连接方式.通过剪切失效和拉伸失效模拟焊缝物理特性的建模和仿真分析方法,以及与空心风扇叶片相同加工工艺、相同结构形式的空心平板试验件的靶板冲击试验,首先建立焊缝失效模型,标定了焊缝强度,然后将数值仿真结果与试验数据相比较,验证该方法的有效性.结果表明,所提出的超塑成形/扩散连接结构仿真分析方法能够为航空发动机3层瓦伦空心结构零部件瞬态动力学分析提供参考.     

分布式多用户协同参与应急响应虚拟演习平台

针对公共场所突发灾难的特点,采用视景仿真技术和分布式系统架构,建立支持多用户协同的突发灾难应急响应虚拟演习平台。论述了如何对公共场所这一特殊环境进行仿真建模,并在该虚拟环境中实现分布式架构,以此为基础,建立灾难发生时的多用户协同演习预案,对相关人员进行培训。最后给出基于该平台的一个地铁站突发火灾虚拟演习应用实例。     

航空发动机风扇叶片冲击加强轻量化设计

以提高风扇叶片抗冲击性能为目标,以空心率为约束条件,进行风扇叶片创新构型设计优化,并通过试验件加工和性能评估,验证所设计方案的合理性.建立了瞬态冲击载荷静力学等效方法,获取了风扇叶片在工作状态下能够有效抵抗鸟撞冲击载荷的最优质量分布.基于优化结果,建立了低质量、高抗冲击性能的风扇叶片几何构型.通过3D打印风扇叶片优化构型试验件,进行加工工艺可行性和优化构型试验件的力学性能评估,验证了优化设计方案的工艺可实现性、静力性能和抗鸟撞性能.结果表明:上述优化方法的建立能够为航空发动机空心风扇叶片设计提供可行的技术手段,使得叶片空心率提高到45%以上,并显著提升叶片抗冲击性能.