Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание методов и инструментов моделирования композиционных материалов с прогнозируемыми прочностными характеристиками

Номер контракта: 14.577.21.0023

Руководитель: Гуськов Александр Михайлович

Должность: профессор

Организация: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана (национальный исследовательский университет)"
Организация докладчика: федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
композиционные материалы. композиты. . инженерный анализ . расчет напряженно- деформированного состояния. расчет напряженно- деформированного состояния. конечный элемент (кэ). матрица. упрочнитель. анизотропные материалы. ортотропные материалы. многослойные материалы. армирующие элементы. арматура.

Цель проекта:
Задача: Разработка инструментов для расчёта параметров устойчивости, а так же расчёта динамических параметров композиционных материалов. Цель: Исследование и разработка научных и научно-технических решений в области динамики и прочности композиционных материалов и разработки инструментов для выявления таких структурных соотношений композиционных материалов, которые обеспечивают требуемую статическую и динамическую прочность.

Основные планируемые результаты проекта:
Реализованы современные многопроцессорные алгоритмы расчётов параметров устойчивости и форм потери устойчивости, а так же собственных частот колебаний, собственных форм. Тестирование разработанных методов показало свою хорошую сходимость с теоретическими результатами, а так же сопоставимую погрешность с современными САПР, используемых для расчёта конструкций из композиционных материалов.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Модуль расчёта параметров устойчивости позволяет для композитных пластин различной укладки определять запас устойчивости для приложенных силовых нагрузках, визуализировать соответствующие формы потери устойчивости.
Модуль расчёта динамических параметров КМ позволяет для композитных пластин различной укладки осуществлять расчёт собственных частот для различных условий закрепления элементов конструкции, визуализировать соответствующие собственные формы и калькулировать в соответствующие направлениях модальные массы, участвующие в колебаниях.
Модули осуществляет представление в виде, принятом для международных исследователей в области КМ.
Расчёт в каждом модуле доступен с использованием как современных мультипроцессорных методов расчёта, так и оригинальных методов, допускающих "тонкую настройку".
Результаты расчёта достаточно хорошо коррелируют с теоретическими решениями, а для более сложных случаев не уступают зарубежным аналогам по своим основных возможностям.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Предлагаемый к разработке программные продукты позволят за счет использования автоматизированных средств инженерного анализа значительно повысить не только производительность инженерного труда, но и надежность выпускаемого в стране механического оборудования и конструкций из композиционных материалов. Это, в конечном итоге, существенно повлияет на качество выпускаемого в России оборудования и даст возможность улучшить репутацию отечественных высокотехнологичных товаров.
Завершенные разработки помимо применения внутри страны будут предложены для использования зарубежным компаниям и техническим университетам, что, несомненно, приведет к повышению экспортного потенциала Российской Федерации. С появлением заявленного программного средства будут созданы благоприятные условия, способствующие замещению импорта при закупке программного обеспечения в этой области инженерной деятельности.
Массовое внедрение отечественных CAE–систем прочностного анализа композиционных материалов в технических университетах и институтах повышения квалификации, несомненно, повысит качество учебного процесса и поднимет эту работу на более высокий уровень. Для качественной реализации этих целей необходимо разработать методические и иные материалы, призванные повысить эффективность учебного процесса.

Текущие результаты проекта:
Модуль расчёта параметров устойчивости и динамических параметров КМ готовы к внедрению не только в отечественных технических университетах в процесс обучения, но и в отечественные компании не только для начального ознакомления, но и для проектирования машин и механизмов из современных композиционных материалов.