首屆城市安全科技論壇召開，云廬科技國產(chǎn)CAE賦能城市安全生活
瀏覽數(shù)量： 359 作者： 本站編輯 發(fā)布時(shí)間： 2024-01-22 來源： 本站
1月19—21日，由中國建筑學(xué)會(huì)、中國災(zāi)害防御協(xié)會(huì)、中國安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)、GEO中國韌性城市專家工作組指導(dǎo)，北京科技大學(xué)、國家城市安全發(fā)展科技研究院共同主辦，清華大學(xué)、中國安全生產(chǎn)科學(xué)院、應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害防治研究院、土木工程防災(zāi)減災(zāi)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、北京云廬科技有限公司等單位協(xié)辦的“首屆城市安全科技論壇”（以下簡稱論壇）在京召開。
本次論壇以“推動(dòng)城市安全科技創(chuàng)新，保障城市高質(zhì)量發(fā)展”為主題，包括中國工程院周福霖院士、岳清瑞院士在內(nèi)的40余位院士以及城市安全領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者、相關(guān)企事業(yè)單位代表出席并深入探討了城市安全領(lǐng)域的前沿話題，參會(huì)嘉賓通過分享不同學(xué)科領(lǐng)域在城市安全方面的科技創(chuàng)新成果，展望城市安全科技事業(yè)的未來發(fā)展方向。
以國產(chǎn)CAE技術(shù)能力筑牢城市安全基底
云廬科技研究院院長肖捷博士發(fā)表了題為《云廬CAE賦能城市安全》的主題演講，分享了云廬科技以核心的CAE能力賦能城市安全過程中的科研成果與技術(shù)實(shí)踐。肖捷博士介紹，云廬科技深耕國產(chǎn)CAE行業(yè)，歷經(jīng)十余年的技術(shù)積淀和實(shí)踐，自主研發(fā)了擁有100%知識產(chǎn)權(quán)的非線性多物理場耦合仿真云平臺(tái)——云朏。該平臺(tái)在2022年通過了中國電子學(xué)會(huì)科技成果鑒定，關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。經(jīng)工信部賽寶實(shí)驗(yàn)室鑒定，其代碼自主率100%。它覆蓋了CAE仿真計(jì)算的全流程，融合了有限體積法和離散元法，提供了靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析、顯式動(dòng)力學(xué)分析等功能模塊，在非線性分析、多物理場耦合求解、并行計(jì)算等方面處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。
肖捷博士介紹說，作為一款CAE仿真平臺(tái)，計(jì)算精度尤為重要。云胐的計(jì)算精度對標(biāo)國際通用CAE軟件，非線性分析結(jié)果平均差別小于1%。以摩爾-庫侖本構(gòu)描述的彈塑性土坡為例，在相同參數(shù)，相同網(wǎng)格和相同受力的情況下，云胐與國際通用CAE軟件的計(jì)算結(jié)果位移相差不到1‰，應(yīng)力相差平均小于1%。在多物理場耦合分析方面，云廬CAE支持結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、傳質(zhì)傳熱等多物理場及其相互耦合的仿真分析，可以求解十幾個(gè)甚至更多個(gè)場耦合的問題。肖捷博士向大家展示了一個(gè)熱流固三場耦合的例子，從固體變形、溫度分布云圖以及流體速度可看出，云廬CAE的計(jì)算結(jié)果完全符合力學(xué)規(guī)律。并行計(jì)算是“云朏”另一個(gè)優(yōu)勢所在，可支持億級自由度方程求解，億級自由度萬核加速比大于80%，大幅提高了計(jì)算速度。這一點(diǎn)在城市安全維度可為應(yīng)急指揮調(diào)度爭取更多的時(shí)間，更大限度提升城市安全預(yù)測預(yù)警的前瞻性。
創(chuàng)新CAE使用邊界，場景覆蓋城市安全多領(lǐng)域
云廬科技以CAE仿真為核心模型層，結(jié)合人工智能（AI）、5G、物聯(lián)網(wǎng)、邊云協(xié)同等賦能數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對物理世界的實(shí)時(shí)診斷和動(dòng)態(tài)預(yù)測。如何將企業(yè)的技術(shù)能力應(yīng)用于城市安全運(yùn)行當(dāng)中，肖捷博士分享了云廬CAE在提升城市風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域的實(shí)踐案例。
以城市內(nèi)澇為例，在城市內(nèi)澇預(yù)測預(yù)警環(huán)節(jié)，如何實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)由“落地雨”向“空中雨”轉(zhuǎn)變，保障預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)度及預(yù)見性，是行業(yè)致力解決的難題。基于二十余年的技術(shù)積累，云廬科技將CAE仿真技術(shù)應(yīng)用到城市內(nèi)澇場景中，研發(fā)出實(shí)時(shí)快速的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)預(yù)報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，云廬自研的水動(dòng)力模型，包含了地表產(chǎn)匯流模型、一維管網(wǎng)模型、地表二維模型及一二維耦合模型，在模擬降雨徑流過程、洪水演進(jìn)等方面具有良好的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。為提升預(yù)報(bào)時(shí)效性，云廬科技基于國產(chǎn)超算平臺(tái)，采用區(qū)域分解、混合架構(gòu)加速等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高性能計(jì)算。分鐘級的計(jì)算效率可為城市排澇應(yīng)急指揮調(diào)度爭取更多的預(yù)警時(shí)間，更大限度降低災(zāi)害損失。該系統(tǒng)已應(yīng)用在北京清河流域精細(xì)化內(nèi)澇預(yù)報(bào)項(xiàng)目中。
云廬科技的城市安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測綜合預(yù)警平臺(tái)目前已覆蓋4大類、18個(gè)使用場景，既包括橋梁運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測、供排水管網(wǎng)泄漏風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測等市政設(shè)施的監(jiān)測與維護(hù)，又包含老舊房屋坍塌風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測預(yù)警、建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測等與百姓生活息息相關(guān)的公共安全預(yù)警與診斷，還覆蓋城市內(nèi)澇、森林火災(zāi)、地震地址災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測等自然災(zāi)害應(yīng)急防治。
在本次論壇上，云廬科技受哈爾濱工業(yè)大學(xué)委托開發(fā)的“城市工程系統(tǒng)抗震韌性評價(jià)平臺(tái)”也正式對外發(fā)布，該系統(tǒng)集成了擁有自主產(chǎn)權(quán)的城市區(qū)域地震動(dòng)場的快速智能構(gòu)建、基于功能損失和恢復(fù)時(shí)間的雙參數(shù)抗震韌性評價(jià)方法、融合建筑全要素的抗震韌性評價(jià)、基于有限信息的城市建筑群信息智能識別與快速計(jì)算、城市基礎(chǔ)設(shè)施基于物理機(jī)制的定量韌性評價(jià)、城市工程因素與非工程因素融合等韌性關(guān)鍵核心技術(shù)，是國際上首個(gè)城市系統(tǒng)全方位、多尺度抗震韌性量化評估和結(jié)果直觀展示評估，將為我國韌性安全城市建設(shè)提供重要技術(shù)支撐。
城市安全事關(guān)民生福祉，事關(guān)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展大局，也是云廬科技在CAE科技研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域長期堅(jiān)持的戰(zhàn)略方向。云廬科技未來將繼續(xù)加強(qiáng)在CAE領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，以國產(chǎn)CAE賦能城市安全建設(shè)，助力城市健康安全發(fā)展。
