Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка программно-технических решений в области промышленного программного обеспечения для моделирования поведения элементов конструкций из современных материалов в экстремальных условиях при механических и немеханических воздействиях для решения задач проектирования авиакосмической техники

Докладчик: Соловейчик Юрий Григорьевич

Должность: Заведующий кафедрой прикладной математики НГТУ, профессор, доктор технических наук

Цель проекта:
Разработка методов конечноэлементного моделирования и реализующих их программных комплексов для изучения поведения элементов конструкций из современных материалов в экстремальных условиях при механических и немеханических воздействиях. Предоставление научно-исследовательским организациям, занимающихся разработкой и конструированием техники новых поколений, новых и эффективных методов и средств конечноэлементного моделирования, а также создание импортозамещающего программного обеспечения, предназначенного для решения задач проектирования авиакосмической техники.

Основные планируемые результаты проекта:
Основные планируемые результаты:
1. Математические модели (связанные задачи), описывающие процесс нагружения тела при больших механических и немеханических воздействиях, прикладываемых одновременно или последовательно, учитывающие образование и развитие концентраторов напряжений (повреждений), сопровождающиеся перераспределением конечных деформаций.
2. Алгоритм решения связанных задач прочности в рамках указанных моделей.
3. Алгоритм автоматического перестроения геометрии тела и расчетной сетки на основе технологии NURBS при последовательном образовании и развитии концентраторов напряжений в теле.
4.Программно-технические решения для моделирования поведения элементов конструкций из современных материалов в экстремальных условиях при механических и немеханических воздействиях в виде экспериментального образца программного обеспечения (ЭО ПО), реализующего разработанные алгоритмы для различных типов элементов высокого порядка методом спектральных элементов и методом конечных элементов на основе технологий высокопроизводительных вычислений.
5 Рекомендации по использованию результатов проведенных ПНИ в реальном секторе экономики с учетом технологических возможностей̆ индустриального партнера, а также в дальнейших исследованиях и разработках.
6. Проект технического задания на проведение ОКР по теме: Разработка программного комплекса для моделирования поведения элементов конструкций из современных материалов в экстремальных условиях при механических и немеханических воздействиях для решения задач проектирования авиакосмической техники.

Разрабатываемый ЭО ПО будет состоять из двух основных составляющих: графического интерфейса, реализующего функции препроцессора и постпроцессора, и вычислительной части, реализующей функции моделирования процесса нагружения тела при различных воздействиях.
Отличительной особенностью разрабатываемого ЭО ПО будет включение в него возможностей (присущих специализированным пакетам), позволяющих осуществлять ввод геометрии на уровне расширяемой библиотеки макрообъектов (некоторых стандартных элементов конструкции, параметризованных в терминах предметной области).
Таким образом, препроцессор разрабатываемого ЭО ПО будет сочетать в себе возможности универсальных пакетов конечноэлементного моделирования и специализированных, что, с одной стороны, позволит предоставить достаточно широкие возможности расчета различных конструкций, а с другой, дает возможность существенно снизить трудозатраты пользователей, занимающихся проектированием определенного типа конструкций.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Основной областью применения полученных в ходе выполнения ПНИ результатов является проектирование авиационной техники, включая аэрокосмическую технику и гиперзвуковые летательные аппараты.
Предложенные и разработанные в ходе выполнения ПНИ программно-технические решения, реализованные в виде экспериментального образца программного обеспечения, могут быть использованы для решения задач прочности конструкций при механических и немеханических (тепловых) воздействиях.
В качестве практического внедрения предполагается использование разработанного экспериментального образца программного обеспечения для проектирования и отработки прочности перспективных летательных аппаратов авиакосмической отрасли.




Текущие результаты проекта:
Математические модели (связанные задачи), описывающие процесс нагружения тела при больших механических и немеханических воздействиях, прикладываемых одновременно или последовательно, учитывающие образование и развитие концентраторов напряжений (повреждений), сопровождающиеся перераспределением конечных деформаций.