Виртуальные испытательные стенды для моделирования полимерных изделий (2021-2022 гг.)

Полное название проекта: Разработка виртуальных испытательных стендов для компьютерного моделирования механических свойств металлопластиковых узлов с учетом технологии их изготовления, свойств пластика и адгезии пластика с металлом

Заказчик: ООО «Центротех-Инжиниринг» (ТК «ТВЭЛ» / ГК «Росатом»)

Исполнитель: Отдел энергетического машиностроения Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (ИЦ «ЦКИ») (CompMechLab^®) СПбПУ

Ответственный исполнитель: Н.К. Ефимов-Сойни, начальник отдела энергетического машиностроения ИЦ «ЦКИ» СПбПУ

Руководитель проекта: А.И. Боровков, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель НЦМУ СПбПУ, Центра НТИ СПбПУ и ИЦ «ЦКИ» СПбПУ

---

С июня 2021 по май 2022 года специалисты отдела энергетического машиностроения Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab®) (ИЦ «ЦКИ») СПбПУ разрабатывали математические модели полимерных композиционных материалов (ПКМ) и новейшие цифровые инструменты для их испытаний.

Математические и компьютерные модели полимерных композиционных материалов разрабатывались для прогнозирования разрушения и проходили валидацию на специализированных цифровых (виртуальных) испытательных стендах (ВИС), которые позволяют в цифровой среде реализовать стандартные испытания. В результате была создана совокупность ВИС для валидации и калибровки математических и компьютерных моделей ПКМ.

Разработанные ВИС позволяют реализовать и исследовать межслойное разрушение для гибридных ПКМ с учетом различных укладок для технологии намотки, а также служат основой для разработки цифрового двойника изделия.

Николай Ефимов-Сойни, начальник сектора общего машиностроения ИЦ «ЦКИ»:

• «Так как объект исследования является достаточно сложным изделием, эксплуатируемым при различных видах нагружения разной физической природы, к моделям материалов предъявляются особые требования. В данном проекте важным было понять цели и проблемы заказчика еще на этапе разработки технического задания и совместно определить основные направления исследований, сформулировать задачи проекта».

Перспектива применения результатов проекта – разработка математических и компьютерных моделей ответственных соединений из ПКМ и металлов, а также учет технологического натяжения нитей при намотке и зависящих от температуры свойств материала.