НОВОСТИ / РОССИЯИнженеры намерены создать цифровую систему прогнозирования остаточного ресурса и управления состоянием критически важных конструкций.
МОСКВА, 3 сентября. Инженеры Центра композиционных конструкций Московского авиационного института (МАИ) разрабатывают инновационный метод достоверных виртуальных испытаний полимерных композиционных материалов. Эта работа призвана значительно сократить сроки и стоимость разработки новейших летательных аппаратов, рассказали ТАСС в пресс-службе вуза.
«При изготовлении современных самолетов производители все чаще используют полимерные композиционные материалы — материалы, которые легче и прочнее металлов и не подвержены коррозии. Однако методы расчета прочности и сертификации конструкций до сих пор были ориентированы на металлы и зачастую не работают для сложной, разнородной структуры композитов. Это вынуждает производителей проводить колоссальный объем дорогостоящих и длительных натурных испытаний, чтобы доказать безопасность нового крыла или фюзеляжа. Суть проекта не просто создать модель, а сделать переход от планового техобслуживания к прогнозному, которое предотвращает проблему до ее возникновения. Такой подход позволит осуществлять более безопасную и экономически эффективную эксплуатацию», — заявила инженер Центра композиционных конструкций МАИ Елизавета Рыжова, чьи слова приводятся в сообщении.
Инженеры намерены создать цифровую систему прогнозирования остаточного ресурса и управления состоянием критически важных композитных конструкций. Система включает 2 этапа: создание высокоточной модели цифрового двойника и внедрение системы интеллектуального мониторинга с элементами управления ростом трещин.
Принцип действия цифрового двойника основан на комбинации современных вычислительных методов, позволяющих шустро анализировать цифровую микроструктуру материала и предсказывать зарождение микротрещин, описывать, как эти микротрещины сливаются и ветвятся, образуя сложную сеть повреждений, а также эффективно моделировать рост уже сформировавшейся макротрещины, в том числе между слоями.
«Главный принцип в этом этапе — многоуровневое моделирование, связывающее процессы от микроуровня отдельного волокна до макроуровня всего крыла или лопасти винта. Это позволяет с высокой точностью предсказать, где, когда и как начнется разрушение под нагрузкой», — уточняет эксперт МАИ.
Прогнозное техобслуживание и конкурентоспособное ПО.
Второй этап — инновационная часть, которая выведет проект на новый уровень. Она предполагает объединение цифрового двойника с данными от датчиков, встроенных непосредственно в конструкцию планера. В процессе эксплуатации эти датчики в режиме реального времени будут передавать информацию о состоянии конструкции. Это позволит системе заблаговременно распознавать критические нагрузки и прогнозировать развитие повреждений. В перспективе система сможет не только выдавать предупреждения, но и...