Конструктор нелинейных моделей композиционных материалов
Основная информация
Название :
Конструктор нелинейных моделей композиционных материалов
Автор предложения:
Основное технологическое направление :
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Дополнительные технологические направления :
Информационно-телекоммуникационные системы и программное обеспечение
Новые конструкционные материалы, методы обработки и производства
Аннотация:
Программное обеспечение позволит инженерам строить высокоточные модели, которые учитывают такие типы нелинейного поведения материалов, как вязкоупругость, упругопластичность, накопление повреждений, наведённая анизотропия. Генерируемые Конструктором компьютерные модели позволят более рационально использовать прочностные резервы функциональных материалов. Разработка найдет применение в авиастроительной и двигателестроительной отраслях, нефтедобывающей промышленности и медицине. Конструктор разработан при финансовой поддержке Фонда НТИ.
Решаемые проблемы и области применения
Решаемые проблемы :
1) В большинстве случаев инженеры ведут расчет по простейшим линейным моделям. Это приводит к большому перерасходу материалов, увеличению массы и размеров конструкций. 2) Сравнительно более низкая точность линейных моделей при расчетах конструкций. 3) Высоконагруженные материалы ведут себя нелинейно: они могут пластифицироваться, ползти, упрочняться или наоборот накапливать повреждения, т.е. линейные модели для расчетов прочности деформации к ним не применимы.
Актуальность проблемы:
Необходим точный расчет прочности и деформация изделий из различных сплавов металлов с учетом нелинейного поведения материалов в конструкции.
Потенциальный экономический эффект:
Сокращение стоимости изделий и конструкций благодаря точному расчету, снижению массы и габаритов конструкций.
Технологическая схема:
Сквозная цепочка моделирования: 1) Построение и калибровка модели материала по экспериментальным данным. 2) Автоматическая интеграция модели в КЭ комплекс (Ansys, MSC.MARC, …). 3) Нелинейные прочностные
расчёты сложных конструкций
Области применения:
Металлургия и горнодобывающая промышленность
Актуальность проблемы:
Необходим точный расчет прочности и деформация изделий из различных строительных материалов с учетом нелинейного поведения материалов в конструкции.
Потенциальный экономический эффект:
Сокращение стоимости изделий и конструкций благодаря точному расчету, снижению массы и габаритов конструкций.
Технологическая схема:
Сквозная цепочка моделирования: 1) Построение и калибровка модели материала по экспериментальным данным. 2) Автоматическая интеграция модели в КЭ комплекс (Ansys, MSC.MARC, …). 3) Нелинейные прочностные
расчёты сложных конструкций
Области применения:
Строительство и девелопмент
Технология
Описание технологии и ее ценность :
При компьютерном моделировании деформирования и разрушения какого-либо сложного узла или механизма, недостаточно создать геометрическую модель. Нелинейные модели — это гораздо более сложный, но при этом и более современный подход. Важно, что нелинейные модели существенно более точные, чем линейные. Они позволяют более рационально использовать прочностные резервы материала, а благодаря этому — снизить стоимость и массу изделия, повысить конкурентоспособность продукта
Научная база :
Цифровые двойники, суррогатные модели представительных объёмных элементов. Учет микроструктуры композиционного материала. Предсказание механических характеристик новых материалов, которые ещё не получены и не испытаны,
Конкурентные технологии :
ANSYS
Инновационность технологии, конкурентные преимущества :
1) Автоматизированный процесс конструирования и настройки моделей композитных материалов. 2) Удобный графический интерфейс пользователя. 3) Снижен порог входа в область нелинейного моделирования материалов.
4) Высокая точность описания поведения материала. 5) Точное моделирование позволяет рационально использовать прочностные резервы материалов. 6) Конструктор, разработанный в НГУ, можно использовать не только для моделирования процессов, которые будут происходить с уже имеющимися материалами, но и для дизайна новых материалов.
Потенциал импортозамещения :
ANSYS
Текущее состояние
Стадия готовности :
TRL 8. Полнофункциональный образец (мелкосерийное производство)
Описание текущего состояния :
Возможность строить комбинации из 19 базовых нелинейных моделей. Типы поведения материалов: вязкоупругость, упругопластичность, вязкоупругопластичность, накопление повреждений. Модели функциональных материалов с предсказанием прочностных резервов.
Интеллектуальная собственность :
| Название документа | Комплекс программ для ЭВМ |
Текущее финансирование :
8000000
Текущее финансирование (Описание) :
Разработка выполнена в Центре компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению «Моделирование и разработка новых функциональных материалов с заданными свойствами» (ЦНФМ) на базе НГУ. Конструктор разработан при финансовой поддержке Фонда НТИ.
План развития :
| 2025 |
| Разработан конструктор нелинейных моделей композиционных материалов. |
Команда проекта
Численность проектной команды :
6
Структура и компетенции команды :
Коллектив проекта "Цифровой паспорт материала" Центра новых функциональных материалов НГУ
Бизнес-модель
Целевые сегменты:
Строительство. Машиностроение. Авиастроение. Энергетическое машиностроение.
Потребность в производственном партнёре :
Проектные компании, инжиниринговые компании, производственные компании, которые занимаются разработкой, проектированием, изготовлением изделий и конструкций в авиастроении, судостроении, машиностроении, энергетике, строительстве.
Дистрибуторы программного обеспечения.
Ценностное предложение:
Идея программного обеспечения состоит в том, чтобы сделать компетенции нелинейного моделирования доступными для инженеров, чтобы те процессы и те технологические этапы, которые требуются для построения, настройки и внедрения нелинейной модели, были автоматизированы.
Оценка объема сегментов:
Сотни миллионов рублей в год.
Каналы продаж и монетизация:
Центр НТИ по новым функциональным материалам НГУ
Партнеры проекта
| ИНН | Тип партнера | Описание функций в проекте | Наименование организации |
|---|---|---|---|
| Индустриальный партнер | Дистрибутор программного обеспечения | АО "Моделирование и цифровые двойники" |
Предложение инвестору / партнеру
Потребность в производственном партнёре :
Проектные компании, инжиниринговые компании, производственные компании, которые занимаются разработкой, проектированием, изготовлением изделий и конструкций в авиастроении, судостроении, машиностроении, энергетике, строительстве.
Дистрибуторы программного обеспечения.
Необходимые ресурсы для реализации проекта :
Привлечение дистрибуторов и индустриальных партнеров для выхода на рынок.
Дорожная карта развития проекта :
| 2025 |
| Разработан Конструктор нелинейных моделей композиционных материалов. В настоящее время готов макет Конструктора и прототипы его отдельных модулей, которые проходят тестирование. |
Прикреплённые файлы к проекту :
Конструктор буклет.pdf