标题:中国高速动车组创新大突破:空动智仿大模型引领动车组革新时代
随着科技的飞速发展,中国高速动车组在研发领域取得了重大突破。2025年3月,中国高速动车组空气动力学智能化仿真大模型在青岛成功问世,推动高速列车气动仿真计算从“天级”提升至“秒级”,标志着中国高速列车研发迈入人工智能新阶段。这一创新成果将为中国高速动车组的革新带来深远影响,引领动车组革新时代。
首先,让我们了解一下这一创新大模型的重要性和背景。空气动力学效应是高速列车整车设计的关键问题,直接影响列车的运行安全和节能环保,需要大量仿真分析、反复验证评估。以“复兴号”研发为例,从概念设计阶段,就需对多种车头、受电弓、风挡等关键部件进行数百次气动阻力仿真分析,反复迭代优化列车外形。这其中的难点在于仿真方法计算量大、计算周期长,为了提高效率需要利用大量超算资源,导致仿真成本增加。
然而,大模型的出现彻底改变了这一现状。通过结合以往的高速列车研发和流体仿真经验,基于科学计算大模型框架,采用优化的几何信息神经算子、傅里叶神经算子等核心算法,大模型能够替代传统的仿真建模方法,显著提升仿真效率。不仅如此,大模型的研发团队还表示,随着训练数据集的不断完善,后续大模型的预测误差会进一步降低。他们的目标是将平均预测误差降到不超过5%,这将极大地提高仿真精度,缩短工作时间。
大模型相当于研发人员的“超级计算器”,研发人员完成方案设计,直接将三维几何文件导入大模型,可10秒内获取气动阻力、表面压力等关键数据,并利用数据针对性地优化设计方案。这一大模型还能够支持多用户同时使用,能够同时优化多个设计方案,显著提升设计效率和品质。这意味着在高速列车的设计过程中,我们可以更快速、更精准地评估气动阻力,从而优化列车外形,提高运行效率,节约能源,实现绿色环保。
此外,高速动车组空气动力学智能化仿真大模型的成功开发,还实现了对头型、转向架等区域的气动阻力快速评估,推动数据驱动的整车外形智能优选和快速优化。这意味着我们能够根据实际运行环境,实时调整列车外形,以适应各种复杂地形和气候条件,提高列车的适应性和稳定性。
值得一提的是,高速动车组空气动力学智能化仿真大模型采用国产软件和硬件,适配多种国产算力资源,实现了仿真全过程的自主可控。这不仅为中国高速列车技术自主创新提供了保障,更体现了中国在高铁技术领域的实力和自信。
总的来说,中国高速动车组空气动力学智能化仿真大模型的研发成功,是中国高铁技术创新的重大突破,将引领动车组革新时代。这一创新成果将极大地提升中国高速动车组的研发效率和质量,推动中国高铁走向世界,为全球高速铁路事业的发展做出重要贡献。
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