[发明专利]车辆气动载荷确定方法及装置

说明书

本申请公开了一种车辆气动载荷确定方法及装置。该方法包括：获取待测车辆的外形数据；基于待测车辆的外形数据，确定预设外形因子包含的自由参数的值，得到待测车辆对应的外形因子参数值；将待测车辆对应的外形因子参数值输入目标模型，输出待测车辆对应的气动载荷数据。通过本申请，解决了相关技术中确定车辆的气动载荷数据的工作量大、成本高的问题。

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，具体而言，涉及一种车辆气动载荷确定方法及装置。

背景技术

随着轨道交通系统的不断发展，行驶在轨道的车辆的设计速度越来越高，如高速列车和城轨、地铁车辆等的设计速度，因而，空气动力学设计成为轨道车辆设计的关键。

为确保轨道车辆空气动力学设计的合理性，需要确定不同的车辆外形对应的空气动力学数值，相关技术中，是通过求解NS方程来确定车辆外形对应的空气动力学数值，为保证空气动力学数值计算的精度，求解NS方程时需要采用精细化建模、计算网格量巨大，从而导致计算时间长，计算成本高。

针对相关技术中确定车辆的气动载荷数据的工作量大、成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供一种车辆气动载荷确定方法及装置，以解决相关技术中确定车辆的气动载荷数据的工作量大、成本高的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种车辆气动载荷确定方法。该方法包括：获取待测车辆的外形数据，其中，外形数据包括待测车辆的外形表面的三维坐标数据；基于待测车辆的外形数据，确定预设外形因子包含的自由参数的值，得到待测车辆对应的外形因子参数值，其中，预设外形因子由预设表达式表征，预设表达式中包括外形数据解析式以及自由参数，预设表达式至少包括以下之一：预设车辆外形轮廓线表达式、预设车辆外形曲面表达式；将待测车辆对应的外形因子参数值输入目标模型，输出待测车辆对应的气动载荷数据，其中，目标模型由训练集数据训练得到，训练集数据中包括多个样本数据，每个样本数据包括一种类型的车辆的外形因子参数值以及类型的车辆的气动载荷数据。

可选地，在基于待测车辆的外形数据，确定预设外形因子包含的自由参数的值，得到待测车辆对应的外形因子参数值之前，该方法还包括：确定预设轮廓线，并确定不同车辆的预设轮廓线对应的同一表达式，得到预设车辆外形轮廓线表达式，其中，预设轮廓线至少包括以下之一：车体最大横截面型线、车体头型纵坡面型线、水平剖面型线、车体底部边界线；确定预设曲面，并确定不同车辆的预设曲面对应的同一组表达式，得到预设车辆外形曲面表达式，其中，预设曲面对应的同一组表达式包括预设曲面的轮廓线表达式、表征预设曲面上的三维坐标值之间的关系的表达式，预设曲面至少包括以下之一：车辆驾驶舱玻璃曲面、车辆导流槽曲面。

可选地，获取待测车辆的外形数据包括：获取待测车辆外形表面的网格数据；基于网格数据确定待测车辆的目标轮廓线上的点的三维坐标数据，其中，目标轮廓线和预设轮廓线的类型相同；基于网格数据确定待测车辆的目标曲面上的点的三维坐标数据，其中，目标曲面和预设曲面的类型相同；由目标轮廓线上的点的三维坐标数据以及目标曲面上的点的三维坐标数据，构成待测车辆的外形数据。

可选地，基于待测车辆的外形数据，确定预设外形因子包含的自由参数的值，得到待测车辆对应的外形因子参数值包括：确定预设外形因子包含的自由参数的初始值，并基于预设外形因子包含的自由参数的初始值以及预设外形因子对应的表达式，计算待测车辆的拟合外形数据；以待测车辆的拟合外形数据与外形数据的差值最小为优化目标，通过调整预设外形因子包含的自由参数的值，对拟合外形数据进行迭代优化，直至得到优化后的拟合外形数据；获取优化后的拟合外形数据对应的预设外形因子的自由参数的值，并将获取到的自由参数的值确定为待测车辆对应的外形因子参数值。