Разработки Инжинирингового центра “Центр компьютерного инжиниринга” (CompMechLab®) СПбПУ Петра Великого представлены на научно-практической конференции «Неделя науки СПбПУ»

С 14 по 20 ноября 2016 года в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого прошла научно-практическая конференция «Неделя науки СПбПУ» – традиционное мультидисциплинарное мероприятие для молодых ученых и исследователей.

На конференции «Неделя науки», в секции "Механика и процессы управления", были представлены работы, проведенные в рамках проектов Инжинирингового центра “Центр компьютерного инжиниринга” (ИЦ «ЦКИ», CompMechLab^®) СПбПУ, а также ряд исследований, выполненных под научным руководством:

• руководителя ИЦ «ЦКИ», научного руководителя Института передовых производственных технологий СПбПУ, профессора А.И. Боровкова,
• доцента кафедры "Механика и процессы управления" СПбПУ, заместителя руководителя Инжинирингового центра (CompMechLab^® ) СПбПУ А.С. Немова,
• начальника отдела ИЦ «ЦКИ» И.Б. Войнова.

Н.А. Ермоленко выступила с докладом "Параметрическая оптимизация сетчатых композитных конструкций" (научн. рук. – А.С. Немов).

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России, в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».

В работе была рассмотрена задача оптимизации топологии сетчатой композитной плиты, для конструкции было определено множество оптимальных по заданным критериям решений.

И.А. Керестень выступил с докладом "Конечно-элементное моделирование и исследование влияния относительного поворота ротора микромеханического гироскопа на возникающий электростатический момент" (научн. рук. – И.Б. Войнов, А.И. Боровков).

Также И.А. Керестень представил результаты исследования, выполненного совместно с ведущим инженером ИЦ «ЦКИ» М.А. Жмайло "Конечно-элементное моделирование и исследование напряженно-деформированного состояния компонентов тазобедренного сустава для двухопорного стояния" (научн. рук. – А.И. Боровков, А.Н. Коваленко, С.С. Билык). Данная работа выполнялась в рамках совместного проекта с Российским НИИ травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена по созданию кастомизированного тазобедренного титанового импланта с пористой структурой (lattice structure).

На конференции также выступил магистрант ИППТ, сотрудник Инжинирингового центра В.А. Борисенко "Моделирование искрового плазменного спекания никелевых шариков на основе решения термо-электро-механической задачи" (научн. рук. – А.С. Семенов).

Работа посвящена исследованию некоторых аспектов процесса искрового плазменного спекания (SPS/FAST). Этот процесс, представляющий собой сочетание прессования с интенсивным электрическим разрядом, открывает возможность получения компактного материала за очень короткое время и является одним из эффективных методов получения бездефектных заготовок из порошковых материалов.

Сотрудник «ИЦ» ЦКИ О.А. Пуделева выступила с докладом «Моделирование процессов насыщения поликристаллической сегнетопьезокерамики» (научн. рук. – А.С. Семенов).

Поликристаллическая сегнетопьезокерамика является перспективным мультифункциональным материалом новой техники и находит все более широкое применение на практике в качестве сенсоров и актюаторов (клапаны впрыска топлива, гасители вибрации, микромоторы, датчики систем мониторинга целостности конструкций и др.), элементов памяти, позиционеров, пьезотрансформаторов.

Инженер «ИЦ» ЦКИ А.Н. Леонтьев в докладе «Разработка методики проектирования кабин и навесных элементов кузова специальной техники с использованием подходов мультидисциплинарного кросс-отраслевого компьютерного инжиниринга» представил информацию по промежуточным результатам первого этапа реализации в ИЦ «ЦКИ» проекта Федеральной целевой программы Минобрнауки России «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».

В работе приводятся основные подходы, реализуемые в ИЦ «ЦКИ» для создания глобально конкурентноспособной продукции нового поколения с помощью технологий цифрового моделирования и проектирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга (включая технологии оптимизации) и передовых производственных технологий.

Цель проекта – разработка улучшенных кабин с фронтальным горизонтальным углом обзора 100 градусов, а также навесных элементов кузова трактора для ООО «Завод Спецтехники». Дополнительно ожидается совершенствование технологии производства кабин с сокращением количества производственных операций на 10%.

На первом этапе проекта одной из основных задач стала разработка каталога целевых показателей на проектирование кабины и навесных элементов кузова. В рамках решения этой задачи была разработана конечно-элементная модель имеющейся на данный момент кабины трактора и проведена серия виртуальных ударных испытаний на соответствие сертификационным требованиям по пассивной безопасности.

Результаты виртуального испытания кабины трактора на соответствие требованиям по защите кабины от падающих предметов.	Результаты виртуального испытания кабины трактора на соответствие требованиям по защите.

По полученным результатам проводится корректировка и каскадирование целевых значений на проектирование новой конструкции кабины трактора.

Дальнейшее развитие проекта предполагает разработку стилевой поверхности обновленной модели трактора с учетом современных тенденций в промышленном дизайне, эргономики, а также обзорности. Далее на основе стилевой поверхности будет разработан силовой каркас кабины, отвечающий всем заданным требованиям по потребительским свойствам. Для производства кабины буден разработана и изготовлена производственная оснастка. После изготовления прототипов кабины будут проведены натурные испытания и валидация расчетных моделей. (Проект реализуется при финансовой поддержке Минобрнауки РФ. Уникальный идентификатор проекта: RFMEFI57816X0206).

Подробнее информация о докладах представлена в материалах научной конференции «Неделя науки СПбПУ».