Ученый Совет СПбПУ Петра Великого наградил победителей Конкурса инновационных проектов на Петербургской технической ярмарке. Специальный приз и 5 золотых медалей получили сотрудники Центра компьютерного инжиниринга СПбПУ

6 апреля 2015 года в рамках заседания Ученого Совета Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого ректор А.И. Рудской поздравил победителей Конкурса инновационных проектов, который проходил в рамках Петербургской технической ярмарки 25-27 марта 2015.

Напомним, на Конкурс было представлено более 180 научно-инновационных проектов в таких номинациях как приборостроение, медицина, машиностроение, ИТ, энергетика и др.

Сотрудники Политехнического университета Петра Великого завоевали:

• Специальный приз получила разработка сотрудников Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ Петра Великого - "Виртуальный испытательный полигон CML Safety Suit™ в составе цифровых моделей антропоморфных манекенов, барьеров и ударников, а также комплекса программного обеспечения для управления и анализа данных, анализа полученных результатов, предназначенный для предсказательного моделирования аварийных ситуаций и оптимизации конструкций транспортных средств с целью обеспечения безопасности человека";
• 9 золотых медалей (5 из них получили сотрудники Инжинирингового центра);
• 2 серебряные медали.

На Конкурс инновационных проектов было представлено 6 совместных проектов сотрудников

• Инжинирингового центра СПбПУ Петра Великого,
• высокотехнологичной инжиниринговой spin-out компании ООО Лаборатория “Вычислительная механика” и
• start-up компании ООО “Политех-Инжиниринг”,

выступающих под единым брендом CompMechLab^®, которые по решению Конкурсной комиссии завоевали Специальный приз и 5 золотых медалей.

«Мы гордимся теми высокими результатами, которые продемонстрировали наши победители и надеемся, что и в будущем мы будем завоевывать награды высшей пробы», - подчеркнул А.И. Рудской.

На фото: ректор СПбПУ Петра Великого А.И. Рудской и ведущий инженер ИЦ «ЦКИ» СПбПУ М.В. Алешин	На фото: ректор СПбПУ Петра Великого А.И. Рудской и ведущий инженер ИЦ «ЦКИ» СПбПУ А.А. Михайлов
На фото: ректор СПбПУ Петра Великого А.И. Рудской и инженер ИЦ «ЦКИ» СПбПУ Д.С. Сачава	На фото: ректор СПбПУ Петра Великого А.И. Рудской и ведущие инженеры ИЦ «ЦКИ» СПбПУ (слева направо): А.С. Немов, И.Б. Войнов, О.В. Антонова

 

Специальный приз конкурса инновационных разработок получил уникальный совместный проект сотрудников Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» СПбПУ Петра Великого, высокотехнологичной инжиниринговой spin-out компании ООО Лаборатория “Вычислительная механика” и start-up компании ООО “Политех-Инжиниринг”, выступающих под единым брендом CompMechLab^®  

• "Виртуальный испытательный полигон CML Safety Suit™ в составе цифровых моделей антропоморфных манекенов, барьеров и ударников, а также комплекса программного обеспечения для управления и анализа данных, анализа полученных результатов, предназначенный для предсказательного моделирования аварийных ситуаций и оптимизации конструкций транспортных средств с целью обеспечения безопасности человека".

 

Виртуальный испытательный полигон CML Safety Suit™ представляет собой разработанный, верифицированный и валидированный комплекс виртуального испытательного оборудования для оценки безопасности человека на транспортных средствах (по правилам ЕЭК ООН, FMVSS, рейтинговым испытаниям EuroNCAP, IIHS и др.) в составе виртуальных моделей антропоморфных манекенов, импакторов, барьеров, стендов и удерживающих систем.

Антропоморфные манекены являются наиболее дорогостоящими и трудоемкими в разработке и калибровке составляющими испытательного полигона. Они учитывают все особенности поведения тела человека в условиях аварии и представляют собой  высокотехнологичные устройства, имеющие форму, распределение масс и другие характеристики, полностью аналогичные характеристикам живому человеку. Такие манекены являются комплексным измерительным инструментом, который снабжен множеством датчиков для измерения сил, моментов, перемещений, ускорений в разных точках.

Наиболее востребованными манекенами при проведении динамических испытаний являются следующие манекены полигона CML Safety Suit™:  Hybrid III 50%, EuroSID II, Hybrid III pedestrian.

• Антропоморфный манекен Hybrid III 50th Percentile Male соответствует среднестатистическому мужчине и является наиболее часто применяемым манекеном для фронтальных ударных испытаний

Антропоморфный манекен Hybrid III 50% Percentile Male и его модель

 

• Антропоморфный манекен EuroSID II является наиболее широко используемым инструментом при проведении боковых ударных испытаний согласно мировым стандартам

 

       

 

Анимация бокового краш-теста, скорость тележки барьера 50 км/ч
 

• Антропоморфный манекен Hybrid III pedestrian используется  для виртуального моделирования столкновений с пешеходом. 

Модель антропоморфного манекена Hybrid III pedestrian

 

Конструкции всех вышеперечисленных манекенов детально проработаны и включают в себя модели костей рук и ног, черепной коробки, позвоночника, поясницы, шеи, ребер, коленных, голеностопных, плечевых, локтевых и тазобедренных суставов, кожного покрова, мышечной ткани, органов брюшной полости.

Измерения, проводимые датчиками в различных частях манекена, позволяют оценивать критерии травмирования человека при различных ударных испытаниях.

Виртуальные модели антропоморфных манекенов, входящие в состав комплекса CML Safety Suit™, позволяют оптимизировать конструкцию транспортных средств  (наземный, подземный, водный, подводный, воздушный и даже космический виды транспорта) с точки зрения безопасности пассажиров. Кроме того, виртуальный испытательный полигон  CML Safety Suit™ или отдельные его компоненты могут быть использованы для исследования, оптимизации и сертификации конструкций с целью обеспечения безопасности человека во многих других отраслях промышленности: судостроение, авиастроение, ракетостроение и космическая техника, физическая культура и спорт (в том числе в ряде зимних олимпийских видов спорта), а также в оборонно-промышленном комплексе.

Применение CML Safety Suit™ в любой отрасли промышленности позволит облегчить и ускорить внедрение передовых методов проектирования и расчетного сопровождения конструкторской деятельности, повысить эксплуатационные характеристики и безопасность использования новых изделий и конструкций.

Пять совместных проектов сотрудников Инжинирингового центра "Центр компьютерного инжиниринга" СПбПУ Петра Великого, высокотехнологичной инжиниринговой spin-out компании ООО Лаборатория “Вычислительная механика” и start-up компании ООО “Политех-Инжиниринг”, выступающих под единым брендом CompMechLab^®, удостоились 5 Золотых медалей Конкурса инновационных разработок: 

1. Разработка полномасштабных высокодетализированных наукоемких расчетных моделей конструкций, аппаратов и устройств для производства продукции нового поколения в различных высокотехнологичных отраслях отечественной промышленности

Сотрудниками Инжинирингового центра СПбПУ Петра Великого, ООО Лаборатория “Вычислительная механика” (CompMechLab^®) и ООО “Политех-Инжиниринг” разработана и апробирована методика создания полномасштабных высокодетализированных наукоемких расчетных моделей конструкций, аппаратов, устройств и продукции нового поколения в различных высокотехнологичных отраслях отечественной промышленности.

Разработанные полномасштабные математические и компьютерные 3-D модели обладают высоким уровнем адекватности реальным объектам и процессам, являются уникальными в своей области, обеспечившими  выпуск продукции мирового уровня на отечественный и зарубежный рынки.

Разработанные полномасштабные 3-D модели были использованы для создания рабочей конструкторской документации и производства отечественных современных конкурентоспособных продуктов, таких как:

Российский ближне- среднемагистральный пассажирский самолёт МС-21 (начало серийного производства ожидается в 2017 году)

Российский катамаран из композиционных материалов (планируется к вводу в эксплуатацию в акваторию Невы и Финского залива летом 2015 года)

​ Крупнейший комплекс каталитического крекинга, на котором в 2010 году начато производство автомобильного бензина в соответствии со стандартом Евро-4

 

2. Создание расчетных методик для разработки и анализа конкурентоспособной и востребованной продукции нового поколения – перспективного скоростного вертолёта

Сотрудниками CompMechLab^® разработаны методики построения расчетных моделей составных узлов авиационного двигателя, расчета прочности и работоспособности изделий из композиционных материалов на основе современных программных комплексов конечно-элементного моделирования (ANSYS, SIMULIA/Abaqus, LS-DYNA, MSC NASTRAN и др.), анализа полученных численных результатов и выполнения оптимизационных расчетов с целью повышения показателей эффективности разрабатываемой конструкции авиационного двигателя с учетом современных аддитивных технологий производства.

В 2013-2014 гг. Инжиниринговым центром «Центр  компьютерного инжиниринга» СПбПУ Петра Великого на основе Методик успешно выполнен ряд работ по теме «Разработка силовой установки для перспективного скоростного вертолета», в том числе:

Формирование технического облика входного корпуса перспективного вертолетного двигателя с применением композиционных материалов

Совершенствование методики расчетных исследований и выполнение динамических расчетов сетки вертолетного двигателя на попадание посторонних предметов

Численное моделирование и анализ критических частот вращения ротора перспективного двигателя

 

3. Методика анализа причин возникновения нештатных ситуаций, реконструкции последовательности аварийных событий, создания и расчетного обоснования директивных технологий по проведению ремонтно-восстановительных работ инженерных конструкций и объектов любой сложности в кратчайшие сроки

Сотрудниками Инжинирингового центра СПбПУ Петра Великого, ООО Лаборатория “Вычислительная механика” и ООО “Политех-Инжиниринг”, выступающих под единым брендом CompMechLab^® , разработана уникальная методика анализа причин возникновения нештатных и аварийных ситуаций, реконструкции последовательности событий, приведших к аварии, создания и расчетного обоснования в кратчайшие сроки директивных технологий по проведению ремонтно-восстановительных работ сложных инженерных конструкций, сооружений технических объектов.

Методика позволяет на практике избежать аварий, предупредить выход из строя аналогичных объектов, прогнозировать и моделировать возникновение нештатных ситуаций, аварий, техногенных катастроф и содействовать недопущению их возникновения. Результаты компьютерного инжиниринга и практические рекомендации по усовершенствованию конструкций позволяют в кратчайшие сроки проектировать и создавать оборудование и комплектующие, необходимые для обеспечения бесперебойного и безаварийного функционирования ключевых промышленных объектов во всех высокотехнологичных отраслях экономики.

Подобного уровня универсальные инновационные методики, обеспечивающие максимально быстрое и эффективное восстановление работоспособности различных инженерных конструкций и объектов при возникновении аварийных ситуаций – отсутствуют на российском рынке инжиниринговых услуг.

В период с 2009 по 2015 год разработанная универсальная методика и ее элементы успешно применялись сотрудниками CompMechLab^® для решения ряда сложных научно-технических задач из различных высокотехнологичных областей промышленности: строительство и эксплуатация уникальных сооружений (например, радиотелескопов), автомобилестроение, авиастроение, нефтехимическое, тяжелое и специальное машиностроение, приборостроение, магистральные и технологические трубопроводы и др., в том числе:

Анализ причин выхода из строя радиотелескопа РТФ-32 (пос. Светлое), разработка директивной технологии и выдача рабочей конструкторской документации для производства дополнительных элементов усиления конструкции

Оценка динамической прочности конструкции флюгера «Ангела» Петропавловского собора в Санкт-Петербурге, разработка практических рекомендаций по ремонту конструкции и инженерное сопровождение реставрационных работ

Проведение автотехнических судебных экспертиз по фактам дорожно-транспортных происшествий с целью определения параметров движения автомобилей перед ДТП и восстановления ретроспективы (реконструкция ДТП)

   

В номинации «Лучший инновационный проект (разработка) в области информационных технологий, образовательных технологий, программ ЭВМ, баз знаний, баз данных» были представлены два проекта:

4. Система управления деятельностью в области компьютерного инжиниринга CML-Bench™, предназначенная для автоматизации выполнения инженерных расчетов, сбора, обработки, каталогизации моделей и расчетных вариантов, подготовки сборочных файлов, обработки и отображения результатов инженерных вычислений

5. Методика технологического трансфера полного цикла в области компьютерного инжиниринга, обеспечивающая создание наукоемких надотраслевых технологических цепочек с высокой добавленной стоимостью интеллектуальных ноу-хау, а также специализированных методик и алгоритмов решения сверхсложных промышленных задач

Сотрудниками ИЦ "ЦКИ" СПбПУ разработана уникальная система управления деятельностью в области компьютерного инжиниринга - CML-Bench™, предназначенная для автоматизации выполнения инженерных расчетов, сбора, обработки, каталогизации моделей и расчетных вариантов, подготовки сборочных файлов, обработки и отображения результатов инженерных вычислений.

CML-Bench™ – это уникальная SPDM-система (Simulation Process and Data Management – система управления данными и компьютерным моделированием), позволяющая автоматизировать выполнение инженерных расчетов, структурировать все расчетные модели и варианты, упростить работу с базой данных расчетных моделей, результатов вычислений и расчетных вариантов, улучшить возможность представления и сравнения результатов инженерных работ.

Система CML-Bench™ через единый пользовательский интерфейс позволяет осуществлять управление множеством программных комплексов, таких как программы препроцессинга (ANSA, HyperMesh, Oasys и др.), программные системы КЭ анализа (LS-DYNA, SIMULIA/Abaqus, ANSYS, MSC Nastran и др.), программы обработки результатов вычислений (HyperView, GNS Animator4, LS-PrePost, MetaPost и др.).

CML-Bench™ позволяет в рамках инжиниринговой компании обеспечить оптимальную организацию инженерного процесса, повысить качество изделий, сократить сроки и стоимость проектирования новой конкурентоспособной продукции. Система является единственной отечественной разработкой подобного рода, на практике обеспечивающей достижение в кратчайшие сроки разработки продукции нового поколения, ориентированной на достижение импортозамещения и импортоопережения.

Внедрение системы CML-Bench™ на предприятия российской промышленности автоматизирует процесс работы с инженерными вычислениями, существенно сократит трудозатраты на администрирование инженерной деятельности и многократно увеличит производительность работы инженерных кадров, что, в свою очередь, позволит значительно ускорить и повысить эффективность расчетного сопровождения процесса разработки и проведения многовариантной оптимизации продукции и повысить ее конкурентоспособность.