|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
САЕ как внедрение фундаментальных результатов механики прочности в промышленное использование. На примере пакета Фидесис и теории многократного наложения больших деформацийтезисы доклада
- Авторы: Левин В.А., Вершинин А.В.
- Сборник: XXIII Зимняя школа по механике сплошных сред
- Тезисы
- Год издания: 2023
- Место издания: Пермь, ИМСС
- Первая страница: 194
- Последняя страница: 194
- Аннотация: В условиях Индустрии 4.0 автоматизируются интеллектуальные операции при проектированииновых изделий, сооружений, технологических процессов (включая аддитивное производство), новыхматериалов (особенно метаматериалов, “умных” материалов, композитов). Кроме того, изменилсяинструментарий, используемый специалистами в области механики деформируемого твердого тела(МДТТ), и их роль как в области фундаментальных исследований, так и прикладных разработок.МДТТ исторически была основой для проведения проверочных прочностных расчетов припроектировании новых изделий и принятия решения о ресурсе изделия на основе данныхмониторинга в процессе эксплуатации. С развитием и внедрением систем инженерного анализа (САЕ- Computer-aided engineering) или их комбинаций появилась возможность полностьюавтоматизировать процесс решения дифференциальных уравнений, описывающих постановку задачи,включая связанные. При использовании CAE-систем расчетчик, конструктор, исследователь задаетконструкцию (ее СAD- модель) и внешние усилия (в терминах МДТТ - граничные условия), описаниематериалов (в терминах МДТТ - определяющие соотношения) и далее автоматически проводитсярасчет напряженно-деформированного состояния. Если также выбрана теории прочности, тоопределяются и «потенциальные зоны разрушения» при закритическом сценарии нагружения. Такимобразом, одна из основных функций расчетчика-исследователя автоматизирована. Поэтому в областифундаментальных исследований, на взгляд авторов, существенными являются разработки,позволяющие дополнить функционал и вычислительные возможности САЕ, например:• Построение определяющих соотношений (моделей материалов) для новых материалов(композиты, метаматериалы, “умные” материалы) и моделей с использованием дополнительныхсоотношений;• Экспериментальные работы (в том числе и для валидации заложенных в САЕ математическихмоделей);• Построение (формулировка) механических и математических постановок для новых типов задач (сучетом преднагружения, междисциплинарные задачи);• Нахождение точных и приближенных численно-аналитических решений (для верификации САЕ);• Разработка новых направлений использования МДТТ: o механических моделей и постановок задач (при необходимости) для систем машинногообучения на основе нейронных сетей при разработке систем искусственного интеллекта дляпрофильных отраслей промышленности в части формирования синтетических данных дляобучения и предсказательной аналитики; o механических моделей и постановок задач для систем промышленного Интернета вещей дляпрофильных отраслей промышленности, чтобы проводить предсказательное моделированиеЦифрового двойника изделия с учетом информации, получаемой при измерении (и изменении)параметров изделия в режиме реального времени.• Разработки в области вычислительных методов с учетом специфики задач МДТТ для решенияприкладных задач механики сплошной среды (МСС), адаптированных под современныевысокопроизводительные и облачные платформы;• Работы совместно с разработчиками САЕ для демократизации численного моделирования взадачах МСС для широкого круга пользователей-неспециалистов в данной области.В докладе на примере реализации теории многократного наложения больших деформаций исопутствующих результатов нелинейной механики в промышленном пакете Фидесис показано, чтотакая реализация позволяет расчетчикам и исследователям самостоятельно решать необходимыезадачи без глубокого понимания и детальной проработки математической и механическойпостановок задач в части записи уравнений равновесия (движения), определяющих соотношений,граничных и начальных условий. Отмечается, что часть результатов (включая аддитивныетехнологии), приведенных в докладе, получена самостоятельно независимыми исследователями сиспользованием пакета Фидесис. По мнению авторов, реализация в САЕ фундаментальныхрезультатов МДТТ является новым и востребованным направлением деятельности ученных -механиков, позволяющим переформатировать, сохранить и развить научные коллективы.В заключении приводится структура пакета Фидесис, его функционал и примеры решенияпромышленных задач, как для машиностроения, так и для горной и нефтегазовой отраслей.
- Добавил в систему: Вершинин Анатолий Викторович