Список выполненных НИОКР

Оптимизация параметров блока оптико-механического устройства

Период проведения 2020

Заказчик: АО «КБП»

Специалисты Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) СПбПУ осуществили многокритериальную оптимизацию оптико-механического устройства с применением технологии «цифровой двойник».

Первоначальной задачей НИР было снижение массы блока оптико-механического, однако в ходе работ были обнаружены несоответствия динамических характеристик устройства заявленным показателям. Так как устойчивость конструкции к динамическим воздействиям для данного типа устройств является приоритетной, а также ввиду непосредственного влияния массы изделия на его устойчивость к динамическим воздействиям, была проведена параллельная оптимизация двух характеристик. Кроме того, путем доработки конструкции была решена задача отведения тепла от греющихся элементов систем.

Результаты реализации проекта:

  • разработан цифровой двойник устройства, описывающий его динамические характеристики;
  • осуществлена валидация цифрового двойника по результатам натурных динамических испытаний;
  • проведены виртуальные испытания динамических характеристик устройства и многовариантная оптимизация его составных частей;
  • разработана методика проведения оценки динамических характеристик и их оптимизации для аналогичных оптико-механических устройств;
  • проведено обучение применению разработанной методики сотрудников заказчика.

Оптимизация и технологическая обработка элементов устройства

Проведенная работа позволит сократить сроки проектирования оптико-механических устройств, уменьшить количество производимых опытных образцов за счет перевода экспериментальной части работ в виртуальную среду, сократить число проводимых натурных экспериментов до проведения сертификационных испытаний.

«В рамках работы применялись передовые технологии цифрового проектирования и виртуальных испытаний, основанные на концепции цифрового двойника, – комментирует итоги проекта заместитель начальника отдела ИЦ «ЦКИ» Николай Харалдин. – Многолетний опыт и знания, накопленные и сконцентрированные в нашем Инжиниринговом центре, позволили достаточно точно предсказать поведение разрабатываемого объекта и оптимизировать его механические характеристики, снизить нагрев при работе и массу составных элементов. В числе дальнейших планов – моделирование сложных систем конструкции, проведение дополнительных валидационных испытаний и детальная настройка параметров оптимизации с целью повышения ее эффективности».