Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Разработка ПНИПУ ускорит создание цифровых «двойников» конструкций
Активная цифровизация сфер деятельности человека снижает время создания новых конструкций в любой отрасли — от строительной до оборонной, за счет разработки их численных аналогов. Для создания эффективного, приближенного к реальной конструкции цифрового двойника необходимо основательно подходить к описанию математических моделей материалов, используемых в конструкции. Ученые ПНИПУ разрабатывают программно-аппаратный комплекс, который позволит качественно и количественно описывать поведение различных материалов. Это значительно снизит погрешность между цифровым аналогом и реальной конструкцией. С его помощью станет возможным эффективно реализовывать различные технологические решения и снизить затраты на изготовление итогового продукта.
Команда проекта выиграла миллион рублей на реализацию стартапа в федеральном проекте «Платформа университетского технологического предпринимательства». Разработка проводится в рамках гранта РНФ.
Создание цифрового аналога (ЦА) позволяет значительно сократить материальные и временные затраты на изготовление итогового продукта, так как на численной модели можно рассмотреть различные технологические решения без явного создания конструкции. Такой подход применяют в мостостроительной, авиационной, машиностроительной и других промышленных отраслях. Сейчас для формирования ЦА на предприятиях используют современные системы автоматизированного проектирования (САПР): ANSYS, ABAQUS, FIDESYS и другие.
Программно-аппаратный комплекс (ПАК) ученых Пермского Политеха позволяет облегчить задачу при создании численного аналога конструкции. Он сокращает длительность работы специалиста над описанием модели материалов, что иногда может занимать месяцы. Так же его особенностью является возможность использования результатов в САПР, что существенно упрощает создание ЦА на предприятиях.
Программно-аппаратный комплекс ученых Пермского Политеха на основе экспериментальных данных подбирает параметры выбранной математической модели. Он позволяет облегчить задачу при создании численного аналога конструкции. ПАК сокращает длительность работы специалиста над описанием модели, что иногда может занимать месяцы.
Проект решает ряд фундаментальных проблем. Во-первых, нехватку высококвалифицированных сотрудников, которые способны качественно определять математические модели поведения материалов для цифровых аналогов. Ежегодно количество выпускников соответствующей специальности на всю Россию исчисляется менее чем 5000 инженеров, только 10 процентов из которых работают по специальности. Во-вторых, исследование поведения конструкции на всем ее жизненном цикле эмпирическим подходом – крайне трудозатратно и дорогостояще.
Важное преимущество разработки политехников – возможность при минимальном наборе физико-механических и термомеханических свойств материалов получить набор моделей, которые описывают их поведение. А также рекомендации по использованию при проектировании рабочих условий конструкций. Ко всему прочему, стоимость решения будет составлять примерно 100 тысяч рублей в год, что значительно ниже аналогов.
«Наш программно-аппаратный комплекс за счет авторского алгоритма автоматизации подбирает параметры нелинейных математических моделей материалов. Он позволит существенно снизить требования к квалификации специалиста, ускорить расчеты, а также даст возможность в удобной форме получать данные для задания математической модели в современных системах автоматизированного проектирования для качественного описания поведения материалов в различных рабочих условиях», – поделился аспирант, старший преподаватель кафедры вычислительной математики, механики и биомеханики ПНИПУ Юрий Носов.
Пользователь выбирает вид эксперимента, который он проводил над материалом, например, одноосное растяжение, задает данные в ПАК и выбирает необходимую ему математическую модель. После этого происходит работа системы: данные передаются на сервер и обрабатываются программным алгоритмом, после обработки выдает необходимые параметры с погрешностью менее одного процента. Далее специалист использует их для построения численного аналога конструкции.
«Нашу разработку могут применять мостостроительные организации, предприятия экспертизы и оборонной отрасли, а также авиационная, строительная и другие отрасли промышленности. Общими словами – компании, которые занимаются внедрением и созданием современных полимерных, композиционных материалов и наукоемкие предприятия, которые участвуют в создании современных конструкций разного назначения. Кроме того, научно-исследовательские лаборатории, научные центры и исследовательские институты», – дополнила кандидат технических наук, заместитель директора Передовой инженерной школы ПНИПУ Анна Каменских.
Пилотную версию продукта на предприятиях-партнерах планируют запустить к середине 2025 года, а для широко пользования ПАК станет доступен в 2026 году.
Разработка ученых Пермского Политеха позволит эффективно и быстро создавать цифровые двойники и численные аналоги реальных конструкций и материалов. Программно-аппаратный комплекс снизит затраты финансовых и временных ресурсов для изготовления итогового продукта на различных предприятиях.
Telegram 
Дзен 
VK Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Представления о политическом устройстве древних майя долгое время сводились к образу всемогущего обожествленного царя. Однако новые находки археологов в джунглях Гватемалы показали, что на смену абсолютной монархии там пришла куда более открытая форма власти — с советами, открытыми заседаниями и коллективной ответственностью.
Изучая остатки корабля, затонувшего примерно 2600 лет тому назад у побережья современного Израиля, морские археологи обнаружили, что он перевозил необработанные железные слитки, заключенные в защитный шлак. Эта находка опровергает предположения о том, что железо в древности ковали сразу после плавки — видимо, его транспортировали в виде сырья, и только потом оно попадало к кузнецам.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Международная команда палеонтологов развенчала статус окаменелости Pohlsepia mazonensis, которая с 2000 года считалась древнейшим осьминогом на земле. Сканирование выявило внутри породы скрытый зубчатый аппарат (радулу). Его строение показывает, что перед учеными не осьминог, а окаменевшие остатки сгнившего наутилуса. Это открытие сдвигает появление первых осьминогов на 150 миллионов лет вперед и заставляет пересмотреть молекулярные часы эволюции головоногих.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно